SD8005B

SD8005B 2 差分通道高精度 ADC，带 实时时钟，24*4 液晶的 SoC  特点  高精度 ADC，ENOB=18.8bits@8sps，差分 2 通道或单端 4 通道  低噪声高输入阻抗前置放大器，1、12.5、50、 100、200 倍增益可选；  8 位 RISC 超低功耗 MCU， 在 2MHz 工作时钟， MCU 部分在 3V 工作电压下电流典型值为 300uA； 32kHz 时钟待机模式下工作电流 1.5uA， 休眠模式电流小于 1uA  16k Bytes OTP 程序存储器， 512Bytes SRAM 数 据存储器  低压烧录功能，可以替代外部 EEPROM  集成多种时钟振荡器，灵活多样的时钟选择， 选择外部晶振时，支持停振检测功能  ADC 输出速率可选择范围：8SPS-2kSPS  24SEG×4COM 液晶驱动电路，超低功耗和大 驱动能力设计；内含程控升压模块，可以在低 压条件下维持高亮显示，并支持灰度调节  内有硅温度传感器，可单点校准  输出 1.2V 低温漂基准  输出四种可选择稳压源：2.4V/2.6V/2.9V/3.3V， 提供外部传感器激励信号  灵活的电池检测功能，检测范围 2.0V~3.3V  ADC 外部基准与内部基准可选，内部集成多种 基准选项  RTC 模块，可以提供秒信号输出  丰富的外围资源： UART，I2C，SPI，PWM/PDM， PFD，TIMER，CAPTURE  晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn 2017/12  掉电检测电路和上电复位电路 工作电压范围：2.4V~3.6V 工作温度范围：-40℃~ 85℃ 描述 本芯片是高精度 24 位 ADC 的 SoC 产品，外 围资源丰富：RTC，可选的多种稳压电源输出， 灵活设置的 PGIA 模块，升压模块，UART、I2C、 SPI、TIMER、PWM/PDM、PFD、CAPTURE 输 出模块，LCD 驱动等。 本产品带 16k Bytes OTP，可以低压自烧录， 烧 录 电 压 范 围 ： 2.4V~3.6V ， OTP 可 以 替 代 EEPROM 使用。 超低功耗设计，典型应用时整个芯片的工作 电流约为 1mA（IAD=0）或 1.5mA（IAD=1）。提 供三种工作模式：正常工作模式、待机模式、休 眠模式。 应用领域 脂肪秤、珠宝秤及其他高精度电子秤 订购信息 提供裸片 SD8005B PAD 排列图和 PAD 描述 48 46 47 45 44 43 42 41 40 39 38 nc nc 37 1 36 2 35 3 34 33 32 31 4 30 5 29 6 28 7 27 8 26 9 25 10 24 11 23 22 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 图 1. PAD 图 表 1. PAD 描述 序号 PAD 名称 属性 CN，CP 模拟 3 VLCD 模拟 4 ACM 模拟 1-2 模拟 5-8 AI0—AI3 输入 PAD 描述 升压电路需要一个外接电容，CP、CN 引脚用于连接这个外接电容的两端。当升压 电路选择使用高频 RC 时钟时，该电容可以不接 LCD driver 的供电电源，可通过寄存器选择内部与 VDD 连接或与升压电路的输出 连接，在 VLCD 与 VDD 之间外接 1uF 电容 1.2V 基准输出。当 ACM 模块被关闭时此引脚为悬空状态。外接 0.1uF 电容到 VSS AI0-3 为模拟信号输入端口。每个端口都有由寄存器控制的独立下拉电阻（默认 关闭） 。当不使用这些端口的时候，可以将其下拉为低电平 AI0-1、AI2-3 可以作为两组差分输入对或四路单端输入 内部 LDO 输出，供内部模拟模块使用，也可以为外部传感器提供电源激励 9 AVDDR 模拟 10 VDD 电源 11 VSS 地 地 I/O 数字 I/O P00-04，可作为外部按键 KEY0-4 输入 12-16 P00/KEY0-P04/KEY4 模拟 17 P05/LBTIN P06/XOUT--P07/XIN 晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn 电源，外接 0.1uF 电容到 VSS 数字 I/O P05，可作为电压检测信号输入（LBTIN）使用 I/O 模拟 18-19 外接 0.1uF-10uF 滤波电容到 VSS I/O 2017/12 数字 I/O P06-07,可作为晶振的外接引脚 XIN、XOUT 根据内部寄存器的选择可以外接 32.768kHz、1MHz-4MHz 的晶振 第 2 页 共 9 页 SD8005B XIN 也可以作为外部时钟输入口 VPP 21 P27/SEG27/ BUZ I/O 数字 I/O P27，可以作为 SEG27 复用，也可以作为蜂鸣器输出使用 22 P26/SEG26 I/O 数字 I/O P26，可以作为 SEG26 复用 23 P25/SEG25/ T0CK I/O 数字 I/O P25，可以作为 SEG25 复用，也可以作为 TIMER0 的外部时钟输入 24 P24/SEG24/ PFD I/O 数字 I/O P24，可以作为 SEG24 复用，也可以作为可编程分频器 PFD 输出使用 25 P23/SEG23/SCL I/O 数字 I/O P23，可以作为 SEG23 复用，也可以作为 I2C 通信的时钟信号使用 26 P22/SEG22/SDA I/O 数字 I/O P22，可以作为 SEG22 复用，也可以作为 I2C 通信的数据信号使用 27 P21/SEG21/INT1 I/O 数字 I/O P21，可以作为 SEG21 使用，也可以作为外部中断 1 使用 28 P20/SEG20/INT0 I/O 数字 I/O P20，可以作为 SEG20 使用，也可以作为外部中断 0 使用 29-30 31 I OTP 烧录的高压引脚, 外接 1uF 电容到 VSS 20 P57/SEG19/TXD-P56/SEG18/RXD P55/SEG17/ PWM/PDM 数字 I/O P57-56，可以作为 SEG19-18 使用 I/O P57 复用 UART TXD，P56 复用 UART RXD I/O 数字 I/O P55，可以作为 SEG17 使用，也可以作为 PWM/PDM 使用 数字 I/O P54，可以作为 SEG16 使用，也可以作为 CLKout 输出 32 P54/SEG16/CLKout I/O 33 P53/SEG15/CCP/CS I/O 34 P52/SEG14/MISO I/O 数字 I/O P52，可以作为 SEG14 使用，也可以作为 SPI 通信的数据 MISO 信号 35 P51/SEG13/MOSI I/O 数字 I/O P51，可以作为 SEG13 使用，也可以作为 SPI 通信的数据 MOSI 信号 36 P50/SEG12/SCK I/O 数字 I/O P50，可以作为 SEG12 使用，也可以作为 SPI 通信的时钟信号 I/O 数字 I/O P47-40,可以作为 SEG11-4 使用 数字 I/O P53，可以作为 SEG15 使用，也可以作为 CAPTURE 使用，也可以作为 SPI 37-44 P47/SEG11-P40/SEG4 通信的片选信号 数字 I/O P33-30，可以作为 COM3-0 使用 45-48 P33/COM3-P30/COM0 I/O COM3-0 分别复用为串行烧录的数据输出，2MHz 时钟输入,数据输入和数据通信时 钟 注： 所有数字端口 Pnn 皆有上拉选择（默认关闭），并有输入迟滞功能，转换点分别为 0.3VDD 与 0.7VDD。 晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn 2017/12 第 3 页 共 9 页 SD8005B RC 振荡 (32 kHz) AVDDR XIN XOUT 功能框图 VDD RC 振荡 (4MHz) 电源管理系统 POR/ LVD 晶体振荡器 VSS 外部中断 时序产生电路 CLKout VPP RTC INT 1 INT 0 OTP 16 k Bytes PGIA WDT 8 Bits RISC MCU AI0-3 SRAM 512 Bytes ADC VLCD 特殊寄存器 SEG27-4 COM3-0 LCD Driver 基准电路 ACM 电池检测 LBTIN CP CN T0CK T/C 按键 中断 （T0/T1/T2 ） KEY4-0 TXD MOSI MISO CS RXD UART SPI SCK SCL I2C SDA BUZ P57-50 Buzzer P47-40 P07-00 P27-20 P33-30 I/O Capture CPP PFD PWM /PDM PWM/PDM/ PFD 图 2. 功能框图 晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn 2017/12 第 4 页 共 9 页 SD8005B 典型应用图 LCD 显示屏 1 2 C2 1uF 3 4 C3 0.1uF 5 6 VIN+ 7 C4 0.1uF 8 VIN- P45/SEG9 P46/SEG10 P44/SEG8 P43/SEG7 P42/SEG6 P40/SEG4 P32/COM2 P33/COM3 P31/COM1 P30/COM0 VDD P47/SEG11 P50/SEG12/SCK P51/SEG13/MOSI C N C1 0.1uF P41/SEG5 44 43 42 41 40 39 38 48 47 46 45 P52/SEG14/MISO CP P53/SEG15/CCP/CS VLCD P54/SEG16/CLKout ACM P55/SEG17/PWM/PDM AI0 P56/SEG18/RXD AI1 SD8005B AI2 AI3 P57/SEG19/TXD P20/SEG20/INT0 P21/SEG21/INT1 AVDDR P22/SEG22/SDA 10 11 P23/SEG23/SCL AVDDR P24/SEG24/PFD VDD P25/SEG25/T0CK VSS 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 P26/SEG26 22 P27/SEG27/BUZ 9 VDD C5 0.1uF 37 VPP P07/XIN P06/XOUT P05/LBTIN P04/KEY4 P03/KEY3 P02/KEY2 C6 0.1uF P01/KEY1 P00/KEY0 VDD 12 13 14 15 16 17 18 19 C7 1uF KEY0 KEY1 KEY2 21 20 32.768kHz或1-4MHz 22pF 22pF KEY3 按键接口 图 3. 典型应用图 晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn 2017/12 第 5 页 共 9 页 SD8005B ADC 性能 表 2. ADC 的 ENOB 和电压噪声 Vn rms （AVDDR=2.4V,VREF=0.6V,SINC3,Buffer 开启,IAD=1） ADC 工作频率 = 128kHz 128 256 512 1024 2048 4096 8192 16384 ENOB 14.7 15.2 15.7 16.1 16.6 17.1 17.5 18.0 Vn rms (nV) 227 162 116 83 59 42 32 22 ENOB 15.4 16.0 16.5 17.0 17.4 17.9 18.4 18.8 Vn rms (nV) 269 190 133 94 68 49 35 27 ENOB 16.3 16.9 17.4 17.9 18.3 18.6 19.2 19.5 Vn rms (nV) 15027 9924 7079 5078 3640 3235 2067 1656 OSR 200 增 益 100 1 ADC 工作频率 = 512kHz 128 256 512 1024 2048 4096 8192 16384 ENOB -- 14.2 14.7 15.2 15.7 16.2 16.6 17.1 Vn rms (nV) -- 319 224 160 113 80 59 44 ENOB -- 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.4 17.8 Vn rms (nV) -- 364 256 183 128 94 70 55 ENOB -- 16.0 16.5 16.9 17.4 17.8 18.1 18.3 Vn rms (nV) -- 18317 12953 9614 6953 5303 4347 3860 OSR 200 增 益 100 1 注： 1. 以上数据是多颗芯片测试的平均值，单颗芯片采样 1024 个数据。 2. ENOB 的计算公式为log2 � FSR Vnrms 晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn �，其中 FSR 为满量程输入电压（2 * Vref / Gain），Vn rms 为 rms Noise。 2017/12 第 6 页 共 9 页 SD8005B 电气特性 表 3. 最大极限值 标识 参数 最小值 最大值 单位 TA 环境温度 -40 +85 °C TS 储存温度 -55 +150 °C V DD 供电电压 -0.2 +4.0 V Vpp 烧录电压 -0.2 +7.5 V V IN , V OUT 数字输入、输出 -0.2 V DD +0.3 V TL 回流焊温度曲线 Per IPC/JEDECJ-STD-020C °C 注： 1. CMOS 器件易被高能静电损坏，设备必须储存在导电泡沫中，注意避免工作电压超出范围。 2. 在插拔电路前请关闭电源。 表 4. 电气参数（电源电压 3V，工作温度 25℃） 标识 VDD FOSC IHRC ILRC 参数名称 工作电压 最小值 典型值 最大值 2.4 3.0 3.6 单位 模拟模块工作电压 V 工作时钟 内部高频 RC 振荡频率 内部低频 RC 振荡频率 数字模块和 MCU 工作电压 2.0 3.0 3.6 16k 2M 4M Hz -- 4 -- MHz 经过校准后的频率 28 -- 36 kHz 经过校准后的频率 HXT 外部高频晶振 1 -- 4 MHz LXT 外部低频晶振 16 32.768 -- kHz IDD1 工作电流 1 -- 1.5 -- mA IDD2 工作电流 2 -- 1 -- mA IDD3 工作电流 3 -- 1.5 -- uA IDD4 工作电流 4 -- 1 -- uA Fsam ADC 采样频率 -- 128 512 kHz OSR 过采样率 128 -- 16384 1 条件 在运行写表指令时只能工作在 2MHz MCU 采用内部 RC 振荡器的二分频工 作，ADC 等模拟模块全部工作，IAD=1 MCU 采用内部 RC 振荡器的二分频工 作，ADC 等模拟模块全部工作，IAD=0 MCU 采用内部 32kHz RC 振荡工作， MCU 进待机模式，模拟模块不工作 MCU 进休眠模式，模拟模块不工作 NFbit Noise free bits -- 16 -- bits NMbit 无失码输出 -- -- 24 bits INL -- 0.002 -- %FSR -Vref -- Vref -Vref/12.5 -- Vref/12.5 -Vref/50 -- Vref/50 -Vref/100 -- Vref/100 100 倍增益 -Vref/200 2017/12 -- Vref/200 200 倍增益 INL VINdif PGIA 差分信号输入范 围 晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn Gain=200，input FSR=±4mV 1 倍增益 12.5 倍增益 mV 50 倍增益 第 7 页 共 9 页 SD8005B VIN PGIA 电压输入范围 2 -0.3 -- AVDDR 0.3 -- AVDDR-0.7 增益为 1 且输入 buffer 关闭 增益为 1 但输入 buffer 开启或增益非 1 nVrms 200 倍增益 Vn rms RMS noise -- 22 -- Vacm ACM 输出电压 -- 1.2 -- V IacmSour ACM source 电流 -- 1 -- mA IacmSink ACM sink 电流 -- 1 -- mA PSRacm ACM PSR -- 100 -- uV/V 增益温漂 -- ±4 -- -- 2.4 -- -- 2.6 -- Tgain Vavddr AVDDR 输出电压 ppm/℃ -10℃到 40℃ AVDDRX[1:0]=00 AVDDRX [1:0]=01 V -- 2.9 -- AVDDRX [1:0]=10 -- 3.3 -- AVDDRX [1:0]=11 AVDDR 电流能力 -- 10 -- mA POR 上电复位电压 -- 2.0 -- V LVD 低压检测复位电压 -- 1.9 -- V THlbt 低压检测迟滞 -- 200 -- mV -- 3.3 -- LBTX[3:0]=0010 -- 3.2 -- LBTX [3:0]=0011 -- 3.1 -- LBTX [3:0]=0100 -- 3.0 -- LBTX [3:0]=0101 -- 2.9 -- LBTX [3:0]=0110 -- 2.8 -- LBTX [3:0]=0111 -- 2.7 -- Iavddr Vlbt Vlcd Ilcd 电池电压检测 LCD 电荷泵输出电压 LCD 电荷泵驱动能力 3 晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn LBTX [3:0]=1000 V -- 2.6 -- LBTX [3:0]=1001 -- 2.5 -- LBTX [3:0]=1010 -- 2.4 -- LBTX [3:0]=1011 -- 2.3 -- LBTX [3:0]=1100 -- 2.2 -- LBTX [3:0]=1101 -- 2.1 -- LBTX [3:0]=1110 -- 2.0 -- LBTX [3:0]=1111 -- 2.1 -- VLCDX[2:0]=000 -- 2.3 -- VLCDX [2:0]=001 -- 2.5 -- VLCDX [2:0]=010 -- 2.7 -- VLCDX [2:0]=011 V -- 2.9 -- VLCDX [2:0]=100 -- 3.1 -- VLCDX [2:0]=101 -- 3.3 -- VLCDX [2:0]=110 -- 3.5 -- VLCDX [2:0]=111 -- -- 500 2017/12 uA 第 8 页 共 9 页 SD8005B 管脚电气参数 IOH IOL 高电平 Source 电流 低电平 Sink 电流 -- 3 VOH=VDD-0.3V，PTxSR 设置为“0” -mA -- 12 -- -- 3 -- VOL=0.3V，PTxSR 设置为“0” mA -- 12 -- VOH=VDD-0.3V，PTxSR 设置为“1” VIH 输入高电平 0.7VDD -- -- V VIL 输入低电平 -- -- 0.3VDD V VOH 输出高电平 VDD-0.3 -- -- V VOL 输出低电平 -- -- VSS+0.3 V Rpu 引脚上拉电阻 -- 50 -- kΩ VOL=0.3V，PTxSR 设置为“1” VDD = 3.0 注： 1. Noise free bits，有效位数都与信号的满量程范围有关系，真正起决定性作用的是 Vpp noise 或 rms noise，上表中的位数主要针 对电子秤的典型应用范围给出。 2. 对于 ADC 或 PGIA，输入信号的范围要区分差分信号输入范围和输入端的绝对电压范围，前者是真正的信号输入范围，是两 个输入绝对电压之差，其不仅受到单个输入端的电压范围影响，还受增益和基准选择的影响；后者为包含了差分信号和共模输入范围 的影响，主要受电路的限制。 3. 电荷泵的驱动能力与选择的电容和工作频率有关。 晶华微电子 版本 0.2 http://www.SDICmicro.cn 2017/12 第 9 页 共 9 页