SD5820A

SD5820A 单总线数字温度传感器 1.5℃。 特点 过温报警阈值可通过内置寄存器设定。另 外，SD5820A 可使用通信线直接供电（“寄生 电源模式”） ，从而消除了对电源供电的要求。 12 位数字温度数据，分辨率为 0.0625℃  在-10℃~+85℃范围内典型误差小于±0.5℃  在 -55℃~+125℃ 范 围 内 典 型 误 差 小 于 ± 0.8℃  单总线通信接口，可使用通信线进行供电， 带 CRC 校验功能  可设置 64 位的从机通信地址  灵活设置过温报警阈值  工作电压范围 2.7V~ 5.5V  兼容 DS18B20  每颗芯片可设置一个长达 64 位的独特地 址，适用于多从机通信系统。 应用领域 温控系统 工业过程控制 电源热保护 环境温度检测 描述 订购信息 SD5820A 是一款高准确度温度传感器芯 片。支持单总线通信，可输出 9 到 12 位数字温 度数据，在-10℃~ +85℃范围内最大误差± 0.8℃，在-55℃~ +125℃范围内最大误差± 封装形式 订货名称 TO-92 SD5820A 管脚图和管脚描述 1 2 GND DIO 3 VDD SD5820A Bottom view 图 1. TO-92 管脚图 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/04 SD5820A 表 1. 管脚描述 序号 管脚名称 属性 管脚描述 1 GND 地 地 2 DIO 输入/输出 开漏端口，单总线数据通信口 3 VDD 电源 电源 功能描述 EEPROM VDD GND 寄存器： 温度 配置 迟滞阈值 过温阈值 CRC 参考电压 Sigma-Delta 模数转换器 单次测温 从机地址 地址CRC DIO 温度传感器 单总线 通信接口 和 控制器 8位 CRC 生成器 RC 振荡器 图 2. 功能框图 图 2 是 SD5820A 的 功 能 模 块 框 图 。 SD5820A 是一个单总线通信的数字温度传感 器，DIO 管脚需要外接一个上拉电阻。每一颗 芯片内都设置了独特的 64 位从机地址， 适合多 从机通信。 芯片内部的温度传感器产生一个跟温度成 正比变化的电压信号，再经过自带电压基准的 ADC 转换成数字信号，保存为 12 位二进制补 码形式，其中最高位是符号位，“0”表示正温 度，“1”表示负温度。芯片可在 EEPROM 内 设置过温阈值， 测温值会与这些设置值作比较， 决定是否产生过温报警信号。 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/04 片内 RC 振荡器提供系统时钟。测温过程 中 ADC、电压基准和时钟等电路都工作，系统 功耗最大。 温度值的读出以及寄存器的设置可通过一 个单总线通信接口进行。循环冗余检验（CRC） 产生电路对地址 00h-07h 的寄存器进行 CRC 校 验，可以确保读到的寄存器数据是正确的，增 强通信可靠性。 SD5820A 工作在单次测温模式，测温一次 后进入待机状态，通过单总线接口发送命令可 启动下一次测温。 第 2 页 共 17 页 SD5820A 温度格式 温度寄存器格式如表2所示。 表2 温度寄存器 bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 6 bit9 5 bit8 24 S S S S S 2 2 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 -1 -2 -3 2-4 3 2 2 2 2 1 2 0 2 2 2  温度值以两个字节二进制补码的形式存储 在温度寄存器中。标志位 S 指示温度值的正 负：S=0 温度为正，S=1 温度为负。 。  温度寄存器复位默认值为+85°C （0550h） 报警标识 SD5820A 完成一次温度转换后，就将温度 值和存储在 T H 、T L 报警预置值进行比较。 T H 、T L 寄存器格式如表 3 所示。标志位 S 指 示温度值的正负：S=0 温度为正，S=1 温度为 负。TH 和 T L 值也存储在内置 EEPROM 中（出 厂默认 T H=80 度，T L =75 度） ，所以在掉电时 仍能保持数据。 如果测得的温度高于等于 TH 或者低于等 于 T L，报警条件成立，SD5820A 就会置位报 警标识。每进行一次测温都会对这个标识进行 更新。如果报警条件不再成立，在下一次温度 转换后报警标识将被撤除。 检测总线上所有 SD5820A 的报警标识。任何置 位报警标识的 SD5820A 都将回应这条命令。所 以总线控制器能精确定位每一颗满足报警条件 的 SD5820A。如果报警标识存在，但 TH 或 T L 的设置已经改变，下一个温度转换将重新确 认报警标识。 表3 T H 和 T L 寄存器格式 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0 S 26 25 24 23 22 21 20 SD5820A 供电 SD5820A 有两种供电方式： 外部电源 VDD 供 电 模 式 ； 以 及 寄 生 电 源 供 电 模 式， 此 时 SD5820A 在没有外部电源供电时也能工作 ， 但 VDD 必须要接地。 注 意 ： 当 SD5820A 在 进 行 温 度 转 换 或 者 读 写 EEPROM 时，工作电流可达到 1.5mA，所以在寄生 电源供电模式下，若芯片进行温度转换或者读写 EEPROM 时，需要将单总线强上拉。 存储器 存 储 器 由 易 失 性 的 高 速 寄 存 器 SCRATCHPAD 和非易失性的 EEPROM 组成， 如图 3 所示。 总线控制器通过发出报警搜索命令[ECh] 高速暂存器（上电状态） Byte0 Byte1 低位温度结果（50h） 高位温度结果（05h） （默认85°C） EEPROM Byte2 TH寄存器值或用户定义值1* TH寄存器值或用户定义值1 Byte3 TL寄存器值或用户定义值2* TL寄存器值或用户定义值2 Byte4 精度寄存器* 精度寄存器 Byte5 保留位（FFh） Byte6 保留位（0Ch） Byte7 保留位（10h） Byte8 CRC* * *上电时存储在EEPROM中的值 图3. SD5820A存储器 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 第 3 页 共 17 页 SD5820A      字节0和字节1为测得的温度值LSB和MSB， 这两个字节是只读的。 第2和第3字节分别是TH和T L 寄存器。 字节4包含精度寄存器数据， 将在精度寄存 器章节详细说明。 字节5，6 和7为器件内部保留使用，禁止 写入。 高速寄存器的字节8是只读的， 该字节包含 一个循环冗余校验CRC字节，它是前面所 有8个字节的CRC值。CRC的产生方式可参 见CRC发生器小节。 EEPROM 中的数据在器件掉电时仍然能 够被保存。上电时，数据被载入SCRATCHPAD。 数据也可以通过召回E2命令从EEPROM重新载 入到SCRATCHPAD。总线控制器在发出这条命令 后可以发出读时隙， SD5820A返回0表示数据正 在召回，返回1表示操作结束。 ID 编码 每只 SD5820A 都有一个唯一的 64-bit ID 编 码 。 ID 编 码 将 被 存 储 于 SD5820A 的 EEPROM 中， 如表 4 所示。最低 8 位是 SD5820A 产品编码（28h） ，中间 48 位是唯一的序列号， 最高 8 位是以上 56 位的 CRC 编码。用户不能 修改 ID 编码。 使用写 SCRATCHPAD 命令可向字节 2、3、4 中写入数据。 精度寄存器 使用读 SCRATCHPAD 命令让总线控制器读 取 SD5820ASCRATCHPAD 的内容， 以验证写入数 据的完整度。 精度寄存器安排如表 5 所示。用户可以通 过设置 R1 和 R0 位来设定测温精度，如表 6 所 示。上电默认设置：R1=R0=1（12 位精度） 。 使用复制 SCRATCHPAD 命令将 SCRATCHPAD 中的 T H、T L 和配置数据传送至 EEPROM。 注意：精度和转换时间之间有直接的关系。精度寄 存器位 7 和位 4-0 为保留位，禁止写入。 表 4 64 位 ID 编码格式 ID[63:56] ID[55:8] ID[7:0] 8-BIT CRC 48-BIT SERIAL NUMBER 8-BIT FAMILY CODE (28h) MSB LSB MSB LSB MSB LSB 表 5 精度寄存器 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 0 0 R1 R0 1 1 1 1 1 表 6 温度精度设置 R1 R0 精度 最大转换时间 SD5820A 具体实现 0 0 9-bit 93.75 ms (tCONV/8) 测温 1 次 0 1 10-bit 187.5 ms (tCONV/4) 测温 2 次求平均值 1 0 11-bit 375 ms (tCONV/2) 测温 4 次求平均值 1 1 12-bit 750 ms (tCONV) 测温 8 次求平均值（默认） 注：最大转换时间取决于模拟电路 ADC 的转换速度。 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 第 4 页 共 17 页 SD5820A 控制器依然可以继续发送命令序列。 CRC 发生器 在 SD5820A 中，有两处存有 CRC 字节，一 处是 64-bit ID 码的最高 8bit，另一处是 SCRATCHPAD 的第 9 个字节。 CRC 能够在总线控 制器读取 SD5820A 时进行数据校验。 为校验数 据是否被正确读取，总线控制器对接收到的数 据计算出其 CRC 值，并和存储在 EEPROM 中 的 8 位 CRC 值（读 ROM 时）或 SD5820A 内 部计算出的 8 位 CRC 值（读 SCRATCHPAD 时）进行比较。如果计算得到的 CRC 值和读取 出来的 CRC 值相吻合，表明数据传输无误。 CRC 值的比较以及是否进行下一步操作完全 由总线控制器决定。即便 CRC 值不吻合，总线 CRC 的等效多项式如下： CRC = X8 + X5 + X4 + 1 如图 4 所示，CRC 电路由移位寄存器和 XOR 门组成，移位寄存器的各位都被初始化 为 0。从 ROM 码或寄存器中字节 0 的最低有 效位开始，逐位移入寄存器。在第 56 位编码数 据或寄存器字节 7 的最高位被移入寄存器之 后，多项式发生器中就存储了 CRC 值。接下来 该 CRC 值继续逐位移入电路。如果计算得到的 CRC 值是正确的，那么此时移位寄存器值将会 为 0。 从SD5820A的SCRATCHPAD byte8-0 或ID[63:0]串行输入数据 CRC开始之前先将8位移位寄存器初始化置零 MSB LSB 图4. CRC发生器 执行序列 通过单线总线端口访问 SD5820A 的协议 如下：  步骤 1：初始化  步骤 2：ROM 操作命令  步骤 3：SD5820A 功能命令 每一次对 SD5820A 的操作都必须满足以 上步骤， 若是缺少步骤或是顺序混乱，SD5820A 器件将不予响应。例外的一点是：发起 ROM 搜索命令[F0h]和报警搜索命令[ECh]之后，总 线控制器必须返回步骤 1。 步骤 1. 初始化 单总线上的通信均从初始化序列开始。初 始化序列包括一个由总线控制器发出的复位脉 冲和其后由从机 SD5820A 发出的存在脉冲。存 在脉冲可使总线控制器获悉有 SD5820A 在总 线上且已准备好。复位和存在脉冲的详细时序 可参考“单总线信号”章节。 步骤 2. ROM 命令 总线控制器探测到存在脉冲后，它可以发 出一条 ROM 命令。ROM 命令有 5 条，均为 8 位长度。ROM 命令的操作流程如图 5 所示。 这些命令列举如下： SEARCH ROM [F0h] (搜索 ROM) 当系统初始化上电，主机首先确认所有在 总线上从机的 ID 编码，该 ID 编码允许总线控 制器识别总线上所有从机的数目和型号。如果 总线上只有一只从机，那么可以用较为简单的 读取 ROM 命令（见下文）代替搜索 ROM 命 令。在每次搜索 ROM 周期之后，总线控制器 必须返回步骤 1（初始化） 。 READ ROM [33h]（读取 ROM） 此命令允许总线控制器在不进行搜索命令 的情况下读取从机的 64-bit 产品 ID 编码。 注意：此命令只能在仅有一个 SD5820A 的情 况下使用。如果总线上存在多个 SD5820A，那么所 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 第 5 页 共 17 页 SD5820A 有从机试图同时发送各自 ID，则必将引起数据冲突。 MATCH ROM [55h] （匹配 ROM） 匹配 ROM 命令，后跟 64 位 ID 编码序 列，总线控制器允许主机在多点或单点总线系 统上定位一只特定的 SD5820A。只有和 64 位 ID 编码序列完全匹配的 SD5820A 才能响应随 后的功能命令，所有和 64 位 ID 编码不匹配的 从机都将等待复位脉冲。 SKIP ROM [CCh] (忽略 ROM) 这条命令允许总线控制器不必提供 ID 编 码就可以同时寻址总线上的所有从机。例如， 总线控制器可以先发出一条忽略 ROM 命令 [CCh]，然后发出温度转换命令[44h]，总线上 的所有从机将同时进行温度转换操作。 注意：读取寄存器功 能命令可 以跟在忽 略 ROM 命令之后，前提条件是总线上只有一个从机。 这就允许从机在不发送 64 位 ID 码时，主机也能读 取从机，这节省了读取时间。如果总线上存在多个 从机，按照上述操作，总线上就会发生数据冲突。 ALARM SEARCH [ECh] （报警搜索） 这条命令的流程和搜索 ROM 命令基本相 同。不同之处在于只有那些报警标识置位的从 机才予以响应。该命令允许主机识别从机是否 再最近的温度转换后触发了过温报警条件。在 每次报警搜索周期之后，总线控制器必须返回 步骤 1。详细过程可参考报警标识章节。 步骤 3、功能命令 在主机使用 ROM 命令来匹配将要通信的 SD5820A 之后，总线控制器可以发送一条功能 命令。功能命令有 6 条，这些功能命令允许总 线控制器发起温度转换，读写 SD5820A 的寄存 器，复制寄存器、召回 EEPROM 和识别电源 模式。功能命令的操作流程如图 6 所示。这些 命令列举如下： CONVERT T [44h] (温度转换) 这条命令用以启动一次温度转换。温度转 换命令执行后，产生的温度转换结果数据以 2 个字节的形式被存储在高速寄存器中， SD5820A 随后进入低功耗待机模式。如果使用 寄生电源模式，该命令发出后的 10us 内，总线 控制器必须将单总线进行强上拉，直至温度转 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 换结束。使用寄生电源供电时，总线控制器不 可查询转换状态。 如果 SD5820A 使用外部电源 供电，总线控制器在发出该命令后可以发出读 时隙。SD5820A 若忙于温度转换则将返回数据 0，若温度转换完成则返回数据 1。在寄生电源 供电模式下，上述技术无法使用，因为在整个 温度转换时间里，总线都被强上拉。 WRITE SCRATCHPAD [4Eh] （写寄存器） 这条命令允许总线控制器写 3 个字节数据 到 SD5820A 的寄存器中。 第 1 个字节数据将被 写入 T H 寄存器（寄存器的 Byte2） ，第 2 个字 节数据被写入 TL 寄存器（寄存器的 Byte3）， 第 三 个 字 节 被 写 入 精 度 寄 存 器 （ 寄存 器 的 Byte4） 。数据是从最低位开始传输的。上述三 个字节必须由总线控制器全部发送完毕，否则 会发生数据冲突。 READ SCRATCHPAD [BEh] （读寄存器） 这条命令允许总线控制器读取寄存器的内 容。数据传输从字节 0 的最低位开始，一直持 续到字节 8 的最高位。如果只需要部分寄存器 的数据，总线控制器随时可以发出复位脉冲以 中止读取动作。 COPY SCRATCHPAD [48h] （复制寄存器） 这条命令把 TH 、T L 和精度寄存器（第 2、 3、4 字节）的内容拷贝到 EEPROM 中。如果 使用寄生电源供电模式，总线控制器必须在发 出这条命令的 10us 内启动强上拉并最少保持 10ms。 RECALL E2 [B8h] （召回 EEPROM） 这条命令把报警触发器的值（TH 和 T L ） 以及配置数据从 EEPROM 重新载入寄存器， 并将数据各自放在寄存器的第 2、第 3 和第 4 字节。总线控制器在发出该召回 E2命令后可以 产生读时隙，SD5820A 将会输出状态信息：0 标识正在召回，1 标识召回结束。召回操作在 SD5820A 上电时自动执行。 注意：每次上电主机会自动读取一次 EEPROM，若寄生电源供电，此时应接强上拉。 第 6 页 共 17 页 SD5820A 读时隙里，若是寄生电源模式，SD5820A 将拉 低总线，若是外部电源模式，SD5820A 将会把 总线拉高。 READ POWER SUPPLY [B4h] (读电源模式) 在总线控制器发送该命令后的读时隙里， SD5820A 可返回电源模式信息，使主机明确在 总线上是否有 SD5820A 使用寄生电源供电。在 Initialization Sequence Master TX Reset Pulse SD5820A TX Presence Pulse Master TX ROM Command 33h Read ROM Command N 55h Match ROM Command F0h Search ROM Command N Y Y SD5820A TX Family Code 1 Byte Master TX Bit 0 SD5820A TX Serial Number 6 Bytes Bit 0 Match? N N SD5820A TX Bit 0 SD5820A TX Bit 0 SD5820A TX Bit 0 SD5820A TX Bit 0 Master TX Bit 0 Master TX Bit 0 Bit 0 Match? Device(s) With Alarm Flag Set? Y CCh Skip ROM Command N Y N Y SD5820A TX Bit 1 SD5820A TX Bit 1 Master TX Bit 1 Bit 1 Match? N Y Y Y SD5820A TX CRC Byte ECh Alarm Search Command N Master TX Bit 1 N N Y Bit 1 Match? Y SD5820A TX Bit 63 SD5820A TX Bit 63 Master TX Bit 63 Master TX Bit 63 Bit 63 Match? Y N N Bit 63 Match? Y Master TX Functon Command (Figure 6) 图5. ROM命令流程图 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 第 7 页 共 17 页 SD5820A 44h Convert Temperature ? Master TX Function Command 48h Copy Scratchpad ? N N Y N Y Parasite Power? SD5820A Begins Conversion N Master Enables Strong Pullup On DQ Copy In Progress? Device Converting Temperature ? SD5820A Converts Temperature N Parasite Power? Y Master Enables Strong Pullup On DQ N Data Copied From Scratchpad To EEPROM Y Y N Master Disables Strong Pullup Master Rx“1s” Master Rx“0s” B4h Read Power Supply ? N Master Rx“0s” B8h Recall E2 ? N Y Parasite Powered? Master Disables Strong Pullup Master Rx“1s” N BEh Read Scratchpad? Y Y Master Rx Data Byte From Scratchpad Master Begins Data Recall From E2 PROM Y 4Eh Write Scratchpad? Master TX TH Byte To Scratchpad N Master Rx“0s” Master Rx“1s” Master Tx Reset? Device Busy Recalling Data? N Master TX TL Byte To Scratchpad N N Y Master Rx“0s” Y Master Rx“1s” Have 8 Bytes Been Read? Master Tx Config Byte To Scratchpad Y Master Rx Scratchpad CRC Byte Return To Initialization Sequence (Figure 5) for Next Transaction 图6. 功能命令流程图 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 第 8 页 共 17 页 SD5820A 表 7 命令汇总表 命令类型 命令集 命令说明 ROM 命令 F0h 搜索 ROM 命令 33h 读取 ROM 命令 55h 匹配 ROM 命令 CCh 忽略 ROM 命令 ECh 报警搜索命令 44h 温度转换命令 4Eh 写寄存器命令 BEh 读寄存器命令 48h 复制寄存器命令 B8h 召回 EEPROM 命令 B4h 读电源模式命令 功能命令 单总线信号 SD5820A 使用严格的单总线通信协议以 确保数据的完整性。协议规定了几种单总线信 号类型：复位脉冲、存在脉冲、写 0、写 1、读 0 和读 1。所有这些信号，除存在脉冲外，都 是由总线控制器发出的。 1、初始化序列 和 SD5820A 间的任何通讯都需要以初始 化序列开始，该序列包含主机发送的一个复位 脉冲，紧接着 SD5820A 发送一个存在脉冲。初 始化序列见图 7。当 SD5820A 发送存在脉冲以 响应复位脉冲，即是告知主机，该芯片已在总 线上，并已准备好工作。 在初始化序列中，总线控制器通过拉低总 线至少 480us 的方式发出（TX ）一个复位脉冲， 然后释放总线，进入接收状态（R X ）。总线释 放后，单总线由 5k 上拉电阻拉到高电平。当 SD5820A 探测到 I/O 引脚上的上升沿后，等待 15 ~ 60us，然后发出一个由 60 ~ 240us 低电平 信号构成的存在脉冲。 2、写时隙 这里有两种写时隙： “写 1 时隙”和“写 0 时隙” 。总线控制器通过“写 1 时隙”将逻辑 1 写入 SD5820A，通过“写 0 时隙”将逻辑 0 写 入 SD5820A。所有写时隙必须最少持续 60us， 两个写时隙之间至少要有 1us 的恢复时间。这 两种写时隙均以主机拉低单总线开始，如图 8 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 所示。 总线控制器若要产生一个写 1 时隙，需先 将单总线拉低，而后在 15us 内释放单总线。总 线释放后，单总线由 4.7k 上拉电阻拉到高电平。 总控制器若要生成一个写 0 时隙，必须把数据 线拉到低电平并持续至少 60us。 总线控制器初始化写时隙后，SD5820A 在 一个 15us 到 60us 的窗口内对单总线进行数据 采样。如果单总线上是高电平，则是写 1。如 果单总线上是低电平，则是写 0。 3、读时隙 总线控制器发起读时隙时，SD5820A 仅被 用来传输数据给控制器。因此，总线控制器在 发出读寄存器命令[BEh]或读电源模式命令 [B4h]后需发起读时隙，以便 SD5820A 提供所 请求的信息。另外，总线控制器在发送温度转 换命令[44h]或召回 EEPROM 命令[B8h]或复制 寄存器命令[48h]之后可以发出读时隙以便得 到相应的操作状态信息。所有读时隙必须持续 最少 60us，两个读周期间至少要有 1us 的恢复 时间。当总线控制器把单总线从高电平拉到低 电平时并保持至少 1us，然后释放单总线，则 读时隙开始。 （见图 8） 。 在总线控制器发出读时隙后，SD5820A 通 过拉高或拉低总线上来传输 1 或 0。当传输逻 辑 0 结束后，总线将被释放，通过上拉电阻回 到高电平状态。从 SD5820A 输出的数据在读时 隙下降沿出现后的 15us 内有效。因此，总线 第 9 页 共 17 页 SD5820A 控 制 器 必 须 释 放 总 线 并 在 读 时 隙 开始 后 的 15us 内采样总线状态。 线型说明 SD5820A 下拉 总线主机下拉 电阻上拉 主机 Tx 复位脉冲 主机 Rx 最少 480us 最少 480us SD5820A Tx 保持脉冲 60-240us SD5820A 等待 15-60us Vpu 1-Wire 总线 GND 图7. 初始化序列 线型说明 SD5820A 下拉 电阻上拉 总线主机下拉 时隙开始 时隙开始 主机读“1”时隙 主机写“0”时隙 1us < TREC 60us < Tx “0”< 120us >1us Vpu 1-Wire Bus GND SD5820A 采样 TYP MIN 15us 15us 30us 15us SD5820A 采样 TYP MIN MAX 15us MAX 30us 主机读“1”时隙 主机读“0”时隙 1us < TREC Vpu 1-Wire 总线 GND 主机采样 >1us 主机采样 >1us 45us 15us 15us 图 8. 读写时隙 SD5820A 操作举例 1 在这个例子里，总线上挂有多只寄生电源 模式下的 SD5820A，控制器对其中的一只操作 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 启动温度转换，然后读取它的高速寄存器并重 新计算 CRC 以确认数据。如表 8 所示。 第 10 页 共 17 页 SD5820A SD5820A 操作举例 2 本例中，总线上仅有一个寄生电源模式下 的 SD5820A。总线控制器写数据到寄存器的 T H 、T L 和精度寄存器中，然后读取 SD5820A 的寄存器并计算 CRC 值来检验数据，最后总线 控制器将寄存器内容复制到 EEPROM 中。如 表 9 所示。 表 8 操作 1 说明表 控制器状态 数据（LSB 在前） 内容 TX 复位 控制器发出复位脉冲 RX 存在 SD5820A 返回存在脉冲 TX 55h 控制器发匹配 ROM 命令 TX 64 位 ID 编码 控制器发 SD5820A ID 编码 TX 44h 控制器发温度转换命令 TX DIO 总线强上拉 在温度转换期间，DIO 总线被总线控制器强上拉 TX 复位 控制器发出复位脉冲 RX 存在 SD5820A 返回存在脉冲 TX 55h 控制器发匹配 ROM 命令 TX 64 位 ID 编码 控制器发 SD5820A ID 编码 TX BEh 控制器发读寄存器命令 控制器读整个寄存器包括 CRC。控制器重新计算从寄存器读到的 RX 9 个字节数据 8 字节数据的 CRC 值， 将它和读取的 CRC 进行比较。如果相同， 控制器可继续进行后续操作；如果不同，就重复读操作。 表 9 操作 2 说明表 控制器状态 数据（LSB 在前） 内容 TX 复位 控制器发出复位脉冲 RX 存在 SD5820A 返回存在脉冲 TX CCh 控制器发出忽略 ROM 命令 TX 4Eh 控制器发出写寄存器命令 TX 3 个字节数据 控制器写 3 个字节数据到 T H 、T L 和精度寄存器 TX 复位 控制器发出复位脉冲 RX 存在 SD5820A 返回存在脉冲 TX CCh 控制器发出忽略 ROM 命令 TX BEh 控制器发出读寄存器命令 控制器读整个寄存器包括 CRC。控制器重新计算从寄存器读到的 RX 9 个字节数据 8 个字节数据的 CRC 值，并将它和读取的 CRC 进行比较。如果 相同，可继续进行后续操作，如果不同，就重复读操作。 TX 复位 控制器发出复位脉冲 RX 存在 SD5820A 返回存在脉冲 TX CCh 控制器发出忽略 ROM 命令 TX 48h 控制器发出复制寄存器命令 TX DIO 总线强上拉 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 控制器在 SD5820A 执行复制操作时将 DIO 线强上拉并至少保持 10ms 第 11 页 共 17 页 SD5820A SD5820A 出厂前已经校正，用户无须再校 自热效应 SD5820A 温度测量的准确性会受到自身 功耗和芯片封装热阻的影响，虽然 SD5820A 自 身 功 耗 很 小 （ 3V 工 作 电 压 下 典 型 值 为 0.51mW），但仍会带来一定的温升。 对应 SD5820AA，温度变化值为： 准。 DIO 管脚描述 SD5820A 的 DIO 管脚为开漏端口，方便 跟不同电源的信号接口，需要外接上拉电阻， 如图 10 所示。 应用注意事项 ∆T ≈ 0.51mW ×162°C / W= 0.08°C SD5820A 测量的是芯片内部温度，因此用 来测量热源时，需要将芯片尽量靠近热源，减 少芯片和热源之间的热阻。 温度校准 典型应用图 VDD DIO 3 2 1 GND SD5820A VCC VCC 1uF 4.7k uP I/O SD5820A外部电源供电方式 图 9（a）. 外部电源供电应用图 DIO VDD 3 2 1 VCC VCC GND SD5820A 100k 4.7k I/O uP I/O SD5820A寄生电源供电方式 图 9（b）. 寄生电源供电应用图 电气特性 表 10. 极限参数 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/04 第 12 页 共 17 页 SD5820A 标识 参数 最小值 最大值 单位 TA 工作温度 -55 +125 °C TS 储存温度 -65 +150 °C VDD 供电电压 -0.3 +7.0 V VIN, VOUT 数字输入、输出 -0.3 VDD+0.3 V TL 回流焊温度曲线 参考 IPC/JEDECJ-STD-020C Iout max 最大输出电流 10 mA ESD 人体模型 -- V 2000 注意： 1. CMOS 器件易被高能静电损坏，芯片必须储存在导电泡沫，注意避免工作电压超出范围。 2. 在插拔芯片前请关闭电源 表 11. 电气参数(VDD=2.7V ~ 5.5V, TA =25℃。黑体部分适用于 T A=-55℃ ~ +125℃。) 标识 参数名称 最小值 典型值 最大值 单位 VDD 工作电压 2.7 3.0 5.5 V Toper 工作温度 -55 +125 ℃ LSB 温度分辨率 -- 0.0625 -- ℃ 12 位数字输出 温度准确度 -- ±0.5 Terr ±0.8 ℃ -10℃ ~ +85℃,VDD=2.7~5.5V -- ±0.8 ±1.5 -- 170 -- -- 3 -- 0.1 -- ℃/V Ivdd1 工作电流 Ivdd2 电源抑制比 PSRR 条件 -55℃ ~ +125℃,VDD=2.7~5.5V 系统测温过程中，通信停止 uA 系统待机 VDD=2.7V ~ 5.5V (注 1) DIO 开漏驱动能力 Isink 低电平 Sink 电流 4 -- -- mA VOL=0.3V Ileak 高电平泄漏电流 -- -- 1 uA VOH=VDD 注 1：PSRR 参数值以 VDD=3.0V 时的测温值为基准温度计算得到，因为该芯片出厂前在 VDD=3.0V 下进 行温度校准的。 表 12. 时序数据列表 参数 温度转换时间 符号 t CONV 条件 最小 典型 最大 单位 9-bit 精度 93.75 ms 10-bit精度 187.5 ms 11-bit精度 375 ms 12-bit精度 750 ms 120 μs 时隙 t SLOT 60 恢复时间 t REC 1 写0低电平时间 r LOW0 60 120 μs 写1低电平时间 t LOW1 1 15 μs 读数据有效 t RDV 15 μs 复位高电平时间 t RSTH 480 μs 复位低电平时间 t RSTL 480 μs 存在检测高电平时间 t PDHIGH 15 60 μs 存在检测低电平时间 t PDLOW 60 240 μs μs 注： 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 第 13 页 共 17 页 SD5820A 1) 参考时序图见图 10. 2) 在寄生电源供电模式下，如果 tRSTL > 960μs, 会发生一次电源复位。 1-WIRE � � � � � � � � � � � tSLOT tREC tLOW0 1-WIRE � � � � � � � � � � � tSLOT tREC tRDV 1-WIRE � � � � � � � � � � � � � tRSTH tRSTL � � � � tPDHIGH 1-WIRE � � � � tPDLOW 图10. 相关时序 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 第 14 页 共 17 页 SD5820A 相关数据曲线 1.5 1.5 VDD=3.0V VDD=5.0V 1 1 最大值 0.5 最大值 测温误差 典型值 最小值 0 -0.5 -0.5 -1 -1 -1.5 -50 0 50 温度 (℃) 典型值 (℃) 0 (℃) 测温误差 0.5 -1.5 100 最小值 -50 图 11. 测温误差曲线（3.0V） 0 50 温度 (℃) 100 图 12. 测温误差曲线（5.0V） 500 100 90 400 100 0.5mA, 3V 0.5mA, 5V -50 0 50 温 度(℃ ) 100 60 50 (℃ ) 5mA, 5V 200 输出温度 70 (m V ) 开漏输出电压 300 0 τ~30s(TO-92, NO SOCKET) τ~37s(SOP-8, NO SOCKET) 80 5mA, 3V 40 TO-92 SOP-8 30 0 150 图 13. 典型开漏电压曲线 50 100 150 时 间 (秒 ) 200 250 图 14. 温度响应时间 120 220 VDD=2.7V~5.5V 110 200 最大值 最大值 180 典型值 典型值 160 (uA ) 80 工作电流 90 (m s) 测温周期 100 最小值 70 140 最小值 60 -50 0 50 温 度 (℃ ) 图 15. 测温周期 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 100 120 -50 0 50 温 度 (℃ ) 100 图 16. 测温工作电流 第 15 页 共 17 页 300 SD5820A 1 VDD=2.7V~5.5V 0.8 0.4 (uA ) 关断电流 0.6 0.2 0 -50 0 50 温 度 (℃ ) 100 图 17. 关断模式下 VDD 电流 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/4 第 16 页 共 17 页 SD5820A 封装规格 D e 底面图 A L E d c e1 1 2 3 b Dimensions: mm Symbol Min. Nom. Max. A 4.53 4.58 4.63 b 0.40 0.45 0.50 c 0.37 0.38 0.39 D 4.60 4.70 4.80 d 1.16 1.18 1.20 E 3.48 3.53 3.58 e 2.48 2.54 2.60 e1 1.24 1.27 1.30 L 13.80 14.15 14.50 图 18. TO-92 封装外形图 晶华微电子 版本 0.1a http://www.SDICmicro.cn 2018/04 第 17 页 共 17 页