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版本更新说明
版本号
V2.0
修改时间
2017-4-20
修改内容
针对新版本HT7017,进版到V2.0;主要修改项如下:
1. 新增I1通道移采样点校正方式以提高国网误差变差打分;
2. 芯片动态范围修改为8000:1;
3. 芯片Device ID修改为0x705321;
4. 供电电压修改为宽电压域:3.0V—5.5V;
5. 新增锰铜断火线检查功能说明;
6. 新增校表参数CRC校验和;
7. 芯片Rx Pin 的持续30mS低电平暂停能量累加功能;
8. 新增U/ I1通道波形采样缓存功能;
9. 新增脉冲加倍功能,方便客户提高量产效率。
1.
2.
3.
4.
5.
6.
增加UART软件复位命令字2
HFconst和Poffset计算公式中,删除Femu相关说明;
删除CFMOD_CFG相关说明;
修改PoffsetL的符号位说明;
增加UART连读下,CHECKSUM1的说明;
删除电压过零翻转描述,即ZXCFG相关内容;
V3.0 2017-05-27
V3.1 2017-06-14 1. 增加RST管脚内部强上拉的等效电阻说明;
2. 电气规格中增加输出IO口的Isource Isink典型值;
3. 电气规格中增加抗静电试验相关数据;
1. 订正校表寄存器64H的位数,由16位改为8位;
2. 修改校表参数寄存器0x72的说明,reserved bit用户务必保持为默认值,否则会影响精度。
3. 增加波形缓存数据说明;
4. 修改UART通讯中ACK响应时间笔误;
1. 增加芯片丝印说明;
2. 增加芯片改版说明如下,C版到F版:
a)RevpRevq有功无功反向标志更新修改为:只在发脉冲时更新,与潜动起动无关;
b)校表参数寄存器72H 75H寄存器值不变,但72H bit1 bit4
75H bit6内部有做取反处理;
c)优化高频电磁场性能。
V3.2 2019-01-11
V3.3 2020-07-28
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目 录
芯片概况 ........................................................................................................................................... 4
1.1. 芯片简介 ........................................................................................................................... 4
1.2. 芯片特性 ........................................................................................................................... 4
1.3. 整体框图 ........................................................................................................................... 5
1.4. 芯片丝印说明和引脚定义 ............................................................................................... 5
系统复位 ........................................................................................................................................... 8
2.1. 电源监测系统 ................................................................................................................... 8
2.2. 系统复位方式 ................................................................................................................... 8
系统功能 ........................................................................................................................................... 9
3.1. 波形采样功能 ................................................................................................................... 9
3.2. 有效值测量 ....................................................................................................................... 9
3.3. 有功功率计算 ................................................................................................................... 9
3.4. 无功功率计算 ................................................................................................................. 10
3.5. 视在功率计算 ................................................................................................................. 10
3.6. 电能/频率转换 ................................................................................................................ 10
3.7. 移采样点方式相位校正 ................................................................................................. 10
3.8. 直流测量 ......................................................................................................................... 10
3.9. 起动/潜动 ........................................................................................................................ 10
3.10. 计量可靠性机制 ............................................................................................................. 11
3.11. 中断源 ............................................................................................................................. 11
3.12. 锰铜掉线检测功能 ......................................................................................................... 11
3.13. 脉冲加倍功能 ................................................................................................................. 11
3.14. 自动防窃电功能 ............................................................................................................. 11
3.15. 电压SAG/PEAK功能 .................................................................................................... 12
3.16. 电压过零丢失 ................................................................................................................. 13
3.17. ADC波形缓存功能 .......................................................................................................... 13
3.18. 校表参数校验 ................................................................................................................. 14
通信接口 ......................................................................................................................................... 15
4.1. UART接口 ...................................................................................................................... 15
4.2. 特殊命令 ......................................................................................................................... 20
寄存器 ............................................................................................................................................. 21
5.1. 计量参数寄存器 ............................................................................................................. 21
5.2. 校表参数寄存器 ............................................................................................................. 30
电气规格 ......................................................................................................................................... 53
6.1. 绝对最大额定值 ............................................................................................................. 53
6.2. 电气特性 ......................................................................................................................... 53
校表过程 ......................................................................................................................................... 55
芯片封装 ......................................................................................................................................... 59
8.1. HT7017(SSOP16) ...................................................................................................... 59
典型应用 ......................................................................................................................................... 60
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
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9.
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1. 芯片概况
1.1. 芯片简介
新版HT7017是一颗带UART通讯接口的高精度单相多功能计量芯片。
芯片支持宽电压,工作电压范围是3.0 ~5.5V。
工作晶振为6MHz。
1.2. 芯片特性
三路19 bits Sigma-Delta ADC;
支持8000:1的动态范围;
比5000:1版本芯片更好的小信号精度表现
可以同时得到两路计量通道的有功功率、无功功率;
支持有功、无功、视在功率和有功电能脉冲输出;
能够同时得到三路ADC通道的有效值,及电压通道的频率;
支持UART通讯方式;
中断支持:过零中断,采样中断,电能脉冲中断,校表中断等;
NORMAL全速运行时功耗<4mA;
电源监测功能
支持电压跌落(SAG)和峰值检测(PEAK)功能;
新增计量可靠性机制
支持锰铜掉火线检测功能
提供校表参数的CRC校验
提供128点的ADC波形缓存功能
芯片封装:SSOP 16。
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1.3. 整体框图
VIN+VIN-2阶ADCDEC filterPulse
outputPFPGAI1IN+I1IN-I2IN+PGAPGAVoltageReference2阶ADCDEC filterEMUTXRX2阶ADCDEC filterGeneralInterfaceResetRegisterVREFOPower
Monitor UnitClock
GeneratorDVCCAVCCCLKINCLKOUT
图1-1 芯片整体框图
1.4. 芯片丝印说明和引脚定义
1.4.1. 芯片丝印说明
芯片丝印图样
丝印说明
1、 第一行 logo 为钜泉商标和产品名称,如图―HT7017‖为产品名称;
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、 第二行为芯片批次:如图―H4250‖为芯片批次号; 2
3、 第三行倒数第二位是芯片的版本号,如图“H19FF”表示芯片是F版本。
1.4.2. PIN脚封装图
(1)
ssop16,3路ADC+1路CF
AVCCV3PV3NV2PV1PV1NVREFAGND514VDD1P8/RSTDVDDXTALOXTALITXRXPFHT701716PIN131211109
图1-2
1.4.3. PIN脚功能说明
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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HT7017 芯片PIN脚封装图
PIN名字
AVCC
V3P
V3N
V2P
V1P
V1N
VREF
AGND
PF
RX
TX / IRQ
XTALI
XTALO
类型
POWER
INPUT
INPUT
INPUT
INPUT
INPUT
OUTPUT
GND
OUTPUT
INPUT
OUTPUT
INPUT
OUTPUT
PIN说明
模拟电源输入,3.0v~5.5v
电压输入通道正;(VP-VN)范围±870mv峰值
电压输入通道负
电流通道2单端输入; (VP-GND)范围±900mv峰值
电流通道1输入正;(VP-VN)范围±900mv峰值
电流通道1输入负
ADC参考电压输出,典型值1.2V,外接 0.1uF并1uF电容
模拟地
有功电能脉冲输出
UART通讯,串口接收数据输入
UART通讯,串口数据输出,内部已上拉高电平。
用户可通过命令字将TxPin复用为中断IRQ输出。
晶振6MHz输入,该引脚和XTALO之间不需要接10M电阻
晶振6MHz 输出,该引脚和XTALI之间不需要接10M电阻
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14
15
16
DVDD
RST
VDD1P8
POWER
INPUT
POWER
数字电源输入:3.0v~5.5v
芯片复位引脚,低电平有效,该引脚默认内部强上拉,当该引脚出现大于200uS低电平时,芯片复位。注1
数字1.8V输出,外部接0.1uf电容
注1:
内部强上拉等效阻值在5V供电下约为10K,在3.3V时约为16K。
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2. 系统复位
2.1. 电源监测系统
芯片内部有电源检测模块检测系统电源的变化,当低于检测阈值2.6V时芯片发生复位,电源电压高于启动阈值2.8V开始运行。从而保证电路上电和掉电时芯片的正确启动和正常工作;电源监控电路具有滤波电路,防止由电源噪声引发的错误。
2.2. 系统复位方式
系统上电复位:给HT7017提供工作电源,等待晶振起振以及HT7017内部电源系统建立,需要20ms时间,然后才可操作内部寄存器。
硬件RST复位:通过外部引脚RESET完成,当Reset出现大于200uS(包含)的低电平时,芯片进入复位状态,当RESET变为高电平时芯片将从复位状态进入正常工作状态(需要等待2ms才可以操作寄存器)。
软件复位:通过UART接口完成:
1、 当33H寄存器写入0x55;
2、 当UART接收到波特率为300的命令字0x00;
系统就进行一次复位,复位之后芯片从初始状态开始运行。
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3. 系统功能
3.1. 波形采样功能
(1)支持三通道的ADC采样数据输出,ADC波形采样数据在默认频率配置下更新速度为0.976KHz,最快可以通过寄存器FreCFG[2..0](41H)配置达到15.62kHz
3.2. 有效值测量
(1)同时支持三路ADC通道有效值计量,同时支持三路通道有效值小信号偏置校正,用于校正当ADC通道输入信号为0时,有效值存在的零漂。
3.3. 有功功率计算
有功功率是通过对去直流分量后的电流、电压信号进行乘法、加法、数字滤波等一系列数字信号处理后得到的。计算得到的有功功率也至少包含41次谐波信息。
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3.4. 无功功率计算
3.5. 视在功率计算
视在功率的计算是通过将电压有效值和电流有效值相乘后得到。
SUrmsIrms
3.6. 电能/频率转换
注:快速脉冲寄存器累加的能量单位为1/HFConst.
3.7. 移采样点方式相位校正
新版芯片新增了移采样点的方式 校正0.5L时的相位差引起的初始误差。其直接作用于采样数据,因此相对于GPhs的校正方式响应速度更快。在误差变差打分1.0切换0.5L的过程中相对GPhs更快达到稳定。
此移采样点校正方式解决了老版HT7017概率性出现1.0到0.5L切换过程中的大误差值。
3.8. 直流测量
支持3路直流计量功能:并支持ADC offset校正。
3.9. 起动/潜动
芯片检测到有功功率或无功功率大于起动功率阈值,该能量就开始计量,即起动;当有功功率或无功功率小于起动功率阈值,该能量停止计量,即潜动。
通过寄存器EMUSR(19H)位NoPld和NoQld来指示芯片是否处于潜动状态,若潜动,则置位标志位。芯片是使用功率来做起动/潜动判断的。
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HT7017提供了两种判断潜动的方式。一是P和Q独立判断,二是P和Q联合判断(可通过寄存器 StartSel使能)即只要P或Q有一个大于阈值,P和Q就同时开始计量能量。
3.10. 计量可靠性机制
当HT7017上电启动或者发生复位后,用户需要对ADC通道增益寄存器(59H ADCCON)进行一次写操作后,能量才会计量。
该机制可以防止MCU在初始化完成之前,计量芯片已经按默认配置,错误计量电能。
3.11. 中断源
中断标志寄存器EMUIF中的所有标识都可以读取。
芯片TX pin通过命令字(0xA5+0xC9+0xCCA5)可复用为中断输出。之后任何非本命令的读写操作均可切回。命令帧格式详细在通信接口-特殊命令中描述。
3.12. 锰铜掉线检测功能
芯片内部实现了对锰铜断线的检测功能,用户可通过ANAEN. Bit VDC_DET_EN使能该功能。当锰铜发生火线地掉落事件时,芯片会给出指示标志位。
用户可配合使用V1P与V1N跨接电阻(抗混叠电路前端),实现掉信号线时功率潜动。
3.13. 脉冲加倍功能
HT7017支持脉冲加倍功能,增加脉冲常数加倍选择寄存器CFDouble[2..0],用于控制小电流时的脉冲常数加倍,从而使小电流时的校表速度加快2/4/8/16倍,CFDouble加倍是通过将功率值放大实现的,功率寄存器的值也同时放大,便于进行Poffset校正。
3.14. 自动防窃电功能
可以通过防窃电模块对两路电流或者两路功率大小进行比较,选用较大的一路电流或功率进行计量。
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可以通过FLTON设置是否开启自动防窃电功能。FLTON=0时,可以根据CHNSEL选择当前有效计量通道;FLTON=1时,防窃电单元根据IPTAMP和ICHK的设置,自动选择相应的通道进行计量。
1)当两路计量通道至少有一路大于等于IPTAMP时,可进行自动防窃电的判断;
2)通过ICHK可以设置发生窃电的比例,默认为0x10H,表示当两路电流有效值或功率值相对误差到6.25%时,同时满足1)的条件下,认为发生了窃电。
3)当两路的电流的有效值或者功率值均小于IPTAMP设置的值时,可通过配置TampSel=1(default)表示选择通道1为计量单元;TampSel=0表示不切换,选择之前的计量通道。
4)窃电的相关状态标识:
I2GT1为0表示I1(P1)大于I2(P2),为1时表示I2(P2)大于I1(P1)。
TAMP为1表示发生了窃电,即两路电流相比超过了设定的防窃电阈值。
3.15. 电压SAG/PEAK功能
PEAK事件的定义:过零数据来源移相低通滤波器后的数据,峰值数据来源于高通后
以半周波为单位,每半周波进行一次判别,并将峰值更新到MAXUWAVE寄存器(0x12),当电压波形采样值第一个半周波的绝对值峰值大于PEAKLVL(校表参数7AH)设定的PEAK阈值,记为事件判断开始。只要电压波形峰值的绝对值不小于设定的阈值(PEAKLVL),则一直处于PEAK状态,当计数值等于UCyc(校表参数7CH)设定的半周波数,则判定发生PEAK事件,并给出标志位PEAKIF及UStart标志位,之后每个半周波继续判别,每Ucyc个半周波更新标志位PEAKIF。当电压波形峰值的绝对值小于设定的阈值(PEAKLVL),则停止当前计数,并给出Uend标志位,更新计数寄存器UdetCNT(0x0F);UStart/Uend/PeakIF标志读后清零。
SAG事件的定义与流程与PEAK大致相同。具体如下
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Peak计数开始CNT=Ucyc=3,置位PeakIF,Ustart每Ucyc半周波更新一次PEAKIF标志位计数结束,置位Uend,更新计数/峰值寄存器SAG计数开始CNT=Ucyc=3,置位SAGIF,Ustart每Ucyc半周波更新一次SAGIF标志位计数结束,置位Uend,更新计数/峰值寄存器PEAKLVLSAGLVL
3.16. 电压过零丢失
当电压信号的两次过零之间的时间间隔大于内部设定值时,即发生一次过零丢失事件,HT7017给出过零丢失标志位。当电压有效值寄存器值小于0x00A300时不进行事件判断,同时将UFREQ置为0x2710。
3.17. ADC波形缓存功能
芯片内置128*16bit的缓存buffer,用于存放电压通道,电流1通道(注意芯片不提供缓存电流2通道)ADC采样数据,供用户做进一步的分析。数据格式为:bit15为符号位,bit0—14为数据位,采用二进制补码格式。用户可通过发送命令启动ADC波形缓存,芯片在每一个波形更新周期(SPL决定速率、SPLSel选择数据源)将相应ADC数据(高16bit补码形式)保存到缓存中,写指针自动加1,直到缓存buffer存满为止(写指针=0x80)。用户只要不发送新的启动命令,缓存的数据会一直保持上一次的数据。
用户可以随时读取缓存的内容,每读一次缓存后,地址指针会自动加1,地址大于缓存长度后,回到起始地址。
用户可通过特殊命令改变内部读指针,便于用户任意指定要读取的缓存起始地址。命令重新启动缓冲后,不管之前用户读取缓冲数据到哪个地址,地址指针都会自动回到首地址。
读取有效数据的方法:用户等待相应采样间隔时间以后,去读缓存的内容。
缓存数据可通过进行连读模式、读指定起始地址等操作。
波形缓存的相关命令帧格式在通信接口-特殊命令中细述。
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3.18. 校表参数校验
3.18.1. CRC校验
芯片内部集成了CRC校验算法,用以对校表参数寄存器进行参数校验。
CRC_CCITT-FALSE参数如下:
CRC-CCITT
Width
Poly
Init
RefIn
RefOut
XorOut
3.18.2. SumChecksum校验
x16+x12+x5+1
16
0x1021
0xFFFF
FALSE
FALSE
0x0000
将所有的校表寄存器做累加,累加后的结果放入一个3字节的参数和寄存器,参数和寄存器固定时间更新,这样用户可以通过查询这个寄存器的数据是否改变来判断是否出错。
用户可根据需要选择两种校验中的一种即可,注意两种校验均不对6FH到74H地址的寄存器。
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4. 通信接口
4.1. UART接口
4.1.1. 概述
(1)工作在从模式,半双工通讯,9位UART(返回数据含偶校验位),符合标准UART协议。
(2)HT7017通信波特率固定为4800 bps。
(3)数据帧结构包含校验字节和ACK反馈字节。
(4)读操作时数据为3字节/4字节可选(寄存器控制位选择)。
(5)支持连续读数模式。
(6)可使能接收数据的偶校验功能。
4.1.2. UART接口说明
HT7017:
(1)RX: HT7017的数据接收引脚。
(2)TX: HT7017的数据发送引脚。
4.1.3. UART接口图示
514主机HT701716PIN131211109TXRX从机数据发送从机数据接收RX(或I/O口)TX(或I/O口)
HT7017 UART接口图示
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4.1.4. UART单个字节格式
TStart
BitD0D1D2D3D4D5D6D7Parity
BitStop
Bit1个字节信息供需要传输11bit波特率为1/T
4.1.5. HT7017 UART通讯命令帧格式
0]DATACHKSUM/ACKFixed:0x6AW/R+AddressMSBLSB
名称
HEAD
解释
传输字节帧头,固定为0x6A
CMD[7…0] 命令字节,由主机端发送
CMD[7]为命令类别:0:读操作 1:写操作
CMD[6:0]为需要操作的HT7017寄存器地址
DATA
CHKSUM
数据字节,读操作由从机端HT7017发送,写操作由主机端发送。
读寄存器一般为3字节传输;写寄存器是固定2字节传输,高字节在前。
校验和:读操作时由从机端HT7017发送,写操作时由主机端发送。
校验和算法如下:
0]0]0]0]...0]
即将命令帧的各数据相加,抛弃进位,最后的结果按位取反。
ACK 写操作时由从机端HT7017表示用户发送的校验和与从机内部计算的校验和是否一致,如果一致则ACK为0x54,如果不一致则ACK为0x63。
ACK的响应时间为从机端HT7017 接收完数据后208us后响应。
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4.1.6. HT7017 UART通讯写操作格式
通讯一帧数据结束新的通讯帧数据开始主机对HT7017进行写操作HT7017RXDHEADCMDDATA1DATA0CHKSUM主机对HT7017进行写操作HEADCMDDATA1Fixed:0x6AW/R+AddressMSBHT7017TXDLSBACK反馈ACK信号
写操作特点
9位UART
6字节固定
长度传输
字节传输
顺序
写保护
出错处理
说明
单个字节信息由11bit组成,分别为:起始位+数据位+奇偶校验位+停止位
每一个写操作数据帧都是6个字节固定长度,如果主机发送校验和后从机检测发现和接收的校验和不一致,则该帧数据也不会被写入HT7017寄存器,同时会给出ACK信号。
对于双字节的寄存器,数据帧写入时,高字节在前,低字节在后。
对于单字节的寄存器,数据帧写入时,高字节补0,低字节为用户需要写入的数据。
用户在对寄存器写操作前,需要写入写使能命令。
错误一:数据头HEAD错误,则该字节被放弃,从下个字节开始重新判断是否正确收到数据头。
错误二:校验和CHECKSUM比对错误,则从机放弃该帧数据,同时返回相应的ACK信号(0x63)。
4.1.7. HT7017 UART通讯读操作格式
通讯一帧数据结束主机对HT7017进行读操作HT7017RXDHEADCMD新的通讯帧数据开始主机对HT7017进行读操作HEADCMDFixed:0x6AW/R+AddressHT7017TXDDATA2DATA1DATA0CHECKSUMDATA2MSBLSB
读操作特点
9位UART
6字节默认
长度传输
说明
单个字节信息由11bit组成,分别为:起始位+数据位+奇偶校验位+停止位
每一个读操作数据帧都是6个字节默认长度,从机接收到命令后返回4个字节,包含3个寄存器数据字节和1个校验和字节,读操作结束。
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字节传输
顺序
出错处理
对于多字节的寄存器,数据帧输出时,高字节在前,低字节在后。对于不足3个字节的寄存器,HT7017的内部寄存器与数据帧的低位对齐。
错误一:数据头HEAD错误,则该字节被放弃,从下个字节开始重新判断是否正确收到数据头。
用户可通过使能4数据字节通信功能(G)来读取4字节寄存器。
通讯一帧数据结束主机对HT7017进行读操作HT7017RXDHEADCMD新的通讯帧数据开始主机对HT7017进行读操作HEADCMDFixed:0x6AW/R+AddressHT7017TXDCHECKSUMDATA2DATA1DATA0DATADATA2MSBLSB
读操作特点
9位UART
7字节
长度传输
字节传输
顺序
出错处理
4.1.8. HT7017 UART通讯连续读操作格式
说明
单个字节信息由11bit组成,分别为:起始位+数据位+奇偶校验位+停止位
使能4数据字节通信模式后,每一个读操作数据帧是7个字节长度。从机接收到命令后返回5个字节:包含4个寄存器数据字节和1个校验和字节,对于不满4字节的寄存器,低字节会补00返回。
对于多字节的寄存器,数据帧输出时,高字节在前,低字节在后。对于不足3个字节的寄存器(DATA2-DATA0),HT7017 的内部寄存器与数据帧的低位对齐。
错误一:数据头HEAD错误,则该字节被放弃,从下个字节开始重新判断是否正确收到数据头。
通讯一帧数据结束新的通讯帧数据开始主机对HT7017进行连续读操作HT7017RXDHEADCMDADDR0主机对HT7017进行连续读操作HEADCMDADDR0ADDR1CHKSUMFixed:0x6AW/R+AddressHT7017TXDMSBLSBACKDATA0„„DATAnCHKSUM1反馈ACK信号从ADDR0开始,到ADDR1结束的DATA0~DATAn按字节加,数据,按地址排列,每个地址取反低8bit数据高字节在前,低字节在后
连续读操作
11位UART
命令字格式
说明
单个字节信息由11bit组成,分别为:起始位+数据位+奇偶校验位+停止位
连续读操作数据帧命令由5个字节组成:
帧头(0x6A) + 特殊命令(0xC6)+数据(ADDR0为起始地址,ADDR1为结束地址) +
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CheckSum(前4个字节的按字节累加后取反低8bit)
从机接收到命令后返回1个字节ACK表明命令字是否正确;
接收5个字节数据后,检查CheckSum是否正确:
1) 正确则返回ACK=0x54,并发送起始地址到结束地址的数据,数据格式按照每个地址3字节或这4字节(控制位选择),即地址0的高字节~地址0的低字节,地址1的高字节~地址1的低字节„„地址n的高字节~地址n的低字节;最后返回所有数据的CHECKSUM1。
CHECKSUM1是DATA0—DATAn按字节累加,取反再取低8位。
选择为4字节数据通信时,不满4字节的寄存器返回值低字节补00;
空闲地址的数据补0;
注:ADDR0=0x7F,为连续读ADC波形缓存模式。此时ADDR1的值为读缓存的长度。
2)错误则返回ACK=0x63,不返回地址内的数据。
错误一:数据头HEAD错误,则该字节被放弃,从下个字节开始重新判断是否正确收到数据头。
错误二:从机在寄存器校验和CHECKSUM比对错误,则从机放弃该帧,同时返回相应的ACK信号(0x63)。
回送数据格式
出错处理
4.1.9. HT7017 UART通讯超时保护机制
HT7017的UART通讯提供了超时保护机制,规定byte与byte间的间隔不得超过一定值(20ms),否则UART模块自动复位。
具体步骤如下:
(1)每一byte的Start Bit,计数器清零并开始计数;
(2)当计数器发生溢出(超过20ms),则UART模块自动复位,计数器清零并停止计数;
(3)完整数据帧发送/接收完成后,计数器清零并停止计数。
4.1.10. HT7017 UART通讯校验和
(1)BCKREG:会保存上一次UART通讯数据的值(该寄存器为了保证UART通讯的准确性,UART写入操作为2个字节,BCKREG高字节无效)。
(2)ComChecksum:对UART传输数据帧校验和寄存器的读取会导致该校验和寄存器的重新计算,每次UART通讯的命令(包括HEAD和CMD)和数据都被累加放入ComChecksum寄存器的低两个字节。ComChecksum的高8位bit16….bit23 会保存UART通讯的上一次的命令。UART通讯中的数据为单字节长度的加法。(该寄存器为了保证UART通讯的准确性)。
HT7017用户手册
4.2. 特殊命令
HT7017 提供的特殊命令主要有:0xA5,0x7F,0xC6,0xC7,0xC8,0xC9
4.2.1. UART模式特殊命令
特殊命令 帧头
命令字
数据
Addr0 Addr1
Checksum
CC A5 Checksum 00
CC C0 Checksum
CC C1 Checksum
读单次缓存 6A 7F
命令说明
Addr0为起始地址,Addr1为结束地址。
Tx返回:ACK+DATA0~DATAn+Checksum
此命令可将芯片Tx复用为IRQ输出。非此命令的任何读写操作均会切回Tx功能。
启动电压通道U的ADC波形缓存功能
启动电流通道I1的ADC波形缓存功能
每读一次,缓存地址自动加一供用户下次读取。返回值和UART读命令一致。(数据3/4Bytes取决于通信字节控制位)。
当连续读模式的Addr0=0x7F时,C6命令为读缓存同时将Addr1默认为用户要读的buffer指定长度,地址指针跟随长度。
指定缓存数据的地址指针,Addr为用户指定的相对缓存起始地址的偏移地址。供用户先指定地址而后做读缓存操作。
注:此功能下Addr不可大于(可等于)0x7F
连续读
6A
C6
Tx复用IRQ
A5 C9
启动缓存
6A C8
6A C8
连续读模式读取缓存
6A
C6
7F Length Checksum
指定缓存地址 6A
C7
00 Addr Checksum
HT7017用户手册
5. 寄存器
5.1.
计量参数寄存器
5.1.1. 计量参数寄存器列表
表5-1 计量参数寄存器列表(Read Only)
地址
00H
01H
02H
03H
04H
06H
07H
08H
09H
0AH
0BH
0CH
0DH
0EH
0FH
10H
11H
12H
13H
14H
15H
16H
17H
18H
19H
1AH
1BH
1CH
名称
Spl_I1
Spl_I2
Spl_U
I_Dc
U_Dc
Rms_I1
Rms_I2
Rms_U
Freq_U
PowerP1
PowerQ1
Power_S
Energy_P
Energy_Q
UdetCNT
PowerP2
PowerQ2
MAXUWAVE
Reserved
Reserved
CRCChecksum
BackupData
COMChecksum
SUMChecksum
EMUSR
SYSSTA
ChipID
DeviceID
字节长度
3
3
3
3
3
3
3
3
2
3/4
3/4
3/4
3
3
3
3/4
3/4
3
3
3
3
3
2
1
3
3
功能描述
电流通道1的ADC采样数据
电流通道2的ADC采样数据
电压通道的ADC采样数据
I通道直流均值(当前计量通道)
U通道直流均值
电流通道1的有效值
电流通道2的有效值
电压通道的有效值
电压频率
第一通道有功功率,默认3字节。可配4字节
第一通道无功功率,默认3字节。可配4字节
视在功率,默认3字节。可配4字节
有功能量
无功能量
SAG/Peak工况持续时间计数
第二通道有功功率,默认3字节。可配4字节
第二通道无功功率,默认3字节。可配4字节
电压半波波形峰值寄存器,22bit
校表参数校验和寄存器(CRC16)
通讯数据备份寄存器
通讯校验和寄存器
校表参数校验和寄存器
EMU状态寄存器
系统状态寄存器
ChipID,默认值为7053B0
DeviceID,默认值为705321
HT7017用户手册
5.1.2. 计量参数寄存器说明
5.1.2.1. ADC波形寄存器(SPLI1,SPLI2,SPLU)
Current 1 wave Register (SPLI1)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
SPLI123
X
0
22
SPLI122
X
0
Address:
21
SPLI121
X
0
00H
20 … 3
SPLI120…SPLI13
X
0
2
SPLI12
X
0
1
SPLI11
X
0
Bit0
SPLI10
X
0
Current 2 wave Register (SPLI2)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
SPLI223
X
0
22
SPLI222
X
0
Address:
21
SPLI221
X
0
01H
20 … 3
SPLI220…SPLI23
X
0
2
SPLI22
X
0
1
SPLI21
X
0
Bit0
SPLI20
X
0
Voltage wave Register (SPLU)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
SPLU23
X
0
22
SPLU22
X
0
Address:
21
SPLU21
X
0
02H
20 … 3
SPLU20…SPLU3
X
0
2
SPLU2
X
0
1
SPLU1
X
0
Bit0
SPLU0
X
0
波形寄存器的更新速度由时钟配置寄存器FreqCFG. [2:0]的 3个bit控制。此3个寄存器有效位数为19位,bit18为符号位,同时该符号位扩展到bit23,即读出的数据中bit23—bit18都是符号位。
该ADC波形寄存器为未经过高通的数据,是ADC输出的未经过校正的原始数据。数据采用二进制补码格式。
5.1.2.2. 直流均值寄存器(I_DC,U_DC)
I DC Register (I_DC,)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
IS23
X
0
22
IS22
X
0
Address:
21
IS21
X
0
03H
20 … 3
IS20…IS3
X
0
2
IS2
X
0
1
IS1
X
0
Bit0
IS0
X
0
电流通道直流均值寄存器为3Bytes有符号数据,最高位为符号位。更新频率为12.5Hz。
注意:此寄存器的值是指当前电流计量通道(默认第一通道)。也即:I1和I2直流均值同用此寄存器。
U DC Register (I_DC,)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
US23
X
0
22
US22
X
0
Address:
21
US21
X
0
04H
20 … 3
US20…US3
X
0
2
US2
X
0
1
US1
X
0
Bit0
US0
X
0
HT7017用户手册
电压通道直流均值寄存器为3Bytes有符号数据,最高位为符号位。更新频率为12.5Hz。
5.1.2.3. 有效值输出(I1Rms,I2Rms,URms)
Current 1 Rms Register (I1Rms)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
I1S23
X
0
22
I1S22
X
0
Address:
21
I1S21
X
0
06H
20 … 3
I1S20…I1S3
X
0
2
I1S2
X
0
1
I1S1
X
0
Bit0
I1S0
X
0
Current 2 Rms Register (I2Rms)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
I2S23
X
0
22
I2S22
X
0
Address:
21
I2S21
X
0
07H
20 … 3
I2S20…I2S3
X
0
2
I2S2
X
0
1
I2S1
X
0
Bit0
I2S0
X
0
Voltage Rms Register (URms)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
US23
X
0
22
US22
X
0
Address:
21
US21
X
0
08H
20 … 3
US20…US3
X
0
2
US2
X
0
1
US1
X
0
Bit0
US0
X
0
有效值Rms是24位的无符号数,最高位恒为0。当EMU时钟频率为1MHz时,参数更新频率默认为3.125Hz,可配置FreqCFG[6:5]到最高12.5Hz。
如果用户需要在小信号时得到更加准确的有效值寄存器值,则需要通过IRMSOFFSET和URMSOFFSET寄存器对有效值进行零漂校正。
5.1.2.4. 电压频率测量(UFREQ)
Voltage Frequency Register (UFREQ)
Read:
Write:
Reset:
Bit15
Ufreq15
X
0
14
Ufreq14
X
0
Address:
13
Ufreq13
X
0
09H
12 … 3
Ufreq12…Ufreq3
X
0
2
Ufreq2
X
0
1
Ufreq1
X
0
Bit0
Ufreq0
X
0
频率值是一个16位的无符号数,参数格式化公式为:
Frequency
femu
(UFREQ2) femu—— 计量模块工作频率
例如,如果系统时钟CLKIN =6MHz,EMU时钟(femu)选择为1MHz,寄存器UFREQ=10000,那么测量到的实际频率为:Frequency=1M/2/10000=50Hz。
注意:当电压有效值寄存器小于0xA300,芯片会将UFREQ置为0x2710
电压频率寄存器的更新频率为1.56Hz
HT7017用户手册
5.1.2.5. 功率参数输出(PowerP1,PowerQ1,PowerS)
Active Power Register (PowerP1)
Read:
Write:
Reset:
Bit31
AP31
X
0
30
AP30
X
0
Address:
29
AP29
X
0
0AH
28 … 3
AP28…AP3
X
0
2
AP2
X
0
1
AP1
X
0
Bit0
AP0
X
0
Reactive Power Register (PowerQ1)
Read:
Write:
Reset:
Bit31
AP31
X
0
30
AP30
X
0
Address:
29
AP29
X
0
0BH
28 … 3
AP28…AP3
X
0
2
RP2
X
0
1
RP1
X
0
Bit0
RP0
X
0
Apparent Power Register (PowerS)
Read:
Write:
Reset:
Bit31
AP31
X
0
30
AP30
X
0
Address:
29
AP29
X
0
0CH
28 … 3
AP28…AP3
X
0
2
SP2
X
0
1
SP1
X
0
Bit0
SP0
X
0
功率寄存器默认为24位二进制补码格式,最高位为符号位。默认配置下开放给用户的是高3Bytes的数据。用户也可通过配置UART通信帧为4字节数据格式,读取功率寄存器的第4Byte(最低字节)。
参数默认更新频率为3.125Hz。可配置FreqCFG[6:5]到最高12.5Hz。
第一路功率参数PowerP1、PowerQ1是二进制补码格式,24位数据,其中最高位是符号位。
PowerS选择当前有效计量通道,输出第一路或者第二路的视在功率。
设寄存器中的数据为PowerP1,则供计算用的Preg为:
Preg=PowerP1
;如果 PowerP1<2^23
Preg=PowerP1-2^24
;如果 PowerP1>=2^23
设显示的有功功率为 P,转换系数为Kpqs,则:
P=Preg×Kpqs
Kpqs为额定有功功率输入时,额定功率与PowerP1读数的比值。
无功功率和视在功率做显示时的系数与有功功率的系数Kpqs相同。
例:
输入1000w有功功率,PowerP1读数平均为0x00C9D9(51673),则
Kpqs=1000/51673=0.01935
当PowerP1读数为0xFF4534时,其代表的功率值为:
P=Kpqs*Preg=0.01935*(-47820)= -925.3 w
其中Preg=PowerP1-2^24 = -47820
HT7017用户手册
5.1.2.6. 电能参数输出(EnergyP,EnergyQ)
Active Energy Register (EnergyP)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
EP23
X
0
22
EP22
X
0
Address:
21
EP21
X
0
0DH
20 … 3
EP20…EP3
X
0
2
EP2
X
0
1
EP1
X
0
Bit0
EP0
X
0
Reactive Energy (EnergyQ)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
EQ23
X
0
22
EQ22
X
0
Address:
21
EQ21
X
0
0EH
20 … 3
EQ20…EQ3
X
0
2
EQ2
X
0
1
EQ1
X
0
Bit0
EQ0
X
0
该能量累加寄存器默认配置为读后不清0,可以通过寄存器EMUCFG.13(EnergyClr)将该寄存器配置为读后清0型,该寄存器的最小单位代表的能量为1/EC kWh。
例:假设脉冲常数EC为3200 imp/kWh,寄存器读数为0x001000(4096)时,其代表的能量为
E=4096/3200=1.28 kWh
5.1.2.7. SAG/PEAK工况持续时间计数(UdetCNT)
SAG/PEAK Count(UdetCNT)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
Udet23
X
0
22
Udet 22
X
0
Address:
21
Udet 21
X
0
0FH
20 … 3
Udet 20…EQ3
X
0
2
Udet 2
X
0
1
Udet 1
X
0
Bit0
Udet 0
X
0
SAG/PEAK工况持续时间计数寄存器,和SAG、PEAK功能相关。当发生SAG或PEAK事件后,芯片会把发生事件期间持续的MAXUWAVE半周波的个数赋与此寄存器记录。
5.1.2.8. 功率参数输出(PowerP2,PowerQ2)
Active Power Register (PowerP2)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
AP23
X
0
22
AP22
X
0
Address:
21
AP21
X
0
10H
20 … 3
AP20…AP3
X
0
2
AP2
X
0
1
AP1
X
0
Bit0
AP0
X
0
Reactive Power Register (PowerQ2)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
RP23
X
0
22
RP22
X
0
Address:
21
RP21
X
0
11H
20 … 3
RP20…RP3
X
0
2
RP2
X
0
1
RP1
X
0
Bit0
RP0
X
0
第二路功率寄存器默认为24位二进制补码格式,最高位为符号位。默认配置下开放给客
HT7017用户手册
户的是高3Bytes的数据。用户也可通过配置UART通信帧为4字节数据格式,读取功率寄存
器的第4Byte(最低字节)。
参数默认更新频率为3.125Hz。可配置FreqCFG[6:5]到最高12.5Hz。
5.1.2.9. 电压半波波形峰值寄存器(MAXUWAVE)
MAX Votage(MAXUWAVE)
Address:12H
20
SU_20
X
0
19
SU_19
X
0
18 … 3
SU_18…SU_3
X
0
2
SU_2
X
0
1
SU_1
X
0
Bit0
SU_0
X
0
Read:
Write:
Reset:
Bit21
SU_21
X
0
电压半波峰值寄存器,和SAG、PEAK功能相关,每半个周波该寄存器更新一次,得到ADC波形最大值,该寄存器取自高通后的数据,为了和ADC的位数对齐,该寄存器为22bit。bit21为符号位,同时该符号位扩展到24位,即读出的数据位中bit23—bit21都是符号位。数据采用二进制补码格式。
5.1.2.10. CRC校验和寄存器(CRCChecksum)
CRCChecksum Register (Scheck)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
CRC23
X
0
22
CRC 22
X
0
Address:
21
CRC 21
X
0
15H
20…3
CRC 20….. CRC 3
X
0
2
CRC 2
X
0
1
CRC 1
X
0
Bit0
CRC 0
X
0
CRC参数校验寄存器为所有校表参数寄存器的CRC-CCITT运算结果,包含地址从40H正向顺序到7CH。其中连续地址中没有分配寄存器的部分不计算之内。6FH --74H也不计算在内。
Default值为0x 00 F9 94
5.1.2.11. 数据备份寄存器(BCKREG)
BackupData Register (BCKREG)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
BCKData23
X
0
22
BCKData22
X
0
Address:
21
BCKData21
X
0
16H
20…3
BCKData20…..BCKData3
X
0
2
BCKData2
X
0
1
BCKData1
X
0
Bit0
BCKData0
X
0
Backup Data寄存器是保存上一次UART通讯传输的数据,共3个字节,分别代表UART通讯读取数据或者上一次写入的数据的高,中,低字节(UART写入为2个字节,此时,该寄存器高字节为无效字节)。
5.1.2.12. 通讯校验和寄存器(COMChecksum)
ComChecksum Register (Ccheck)
Bit23 22
Address:
21
17H
20…3 2 1 Bit0
HT7017用户手册
Read:
Write:
Reset:
Ccheck23
X
0
Ccheck 22
X
0
Ccheck 21
X
0
Ccheck20….. Ccheck 3
X
0
Ccheck 2
X
0
Ccheck 1
X
0
Ccheck 0
X
0
通讯校验和寄存器:
每次UART通讯的命令和数据都被累加放入ComChecksum寄存器的低两个字节。ComChecksum的高8位bit16….bit23
会保存UART通讯的上一次的命令。UART通讯中的数据为单字节长度的加法。
5.1.2.13. 参数校验和寄存器(SumChecksum)
SumChecksum Register (Scheck)
Read:
Write:
Reset:
Bit23
Scheck23
X
0
22
Scheck22
X
0
Address:
21
Scheck21
X
0
18H
20…3
Scheck20….. Scheck3
X
0
2
Scheck2
X
0
1
Scheck1
X
0
Bit0
Scheck0
X
0
参数和校验寄存器为所有校表参数寄存器的和,40H---7CH,其中连续地址中没有分配寄存器的部分不计算之内。计算不包含6FH-74H寄存器
Default值为0x 01 00 BD。
SumChecksum寄存器的计算方式为:
对所有的校验寄存器采用三字节的无符号数加法,两/单字节寄存器高位补0。
若配置过校表寄存器,此校验和寄存器随即更新,等待时间为2us左右,可忽略不计。
5.1.2.14. EMU 状态寄存器(EMUSR)
EMU Status Register (EMUSR)
Read:
Write:
Reset:
Read:
Write:
Reset:
Bit15
X
0
Bit7
Chanelstatus
X
0
14
X
0
6
TAMP
X
0
Address:
13
X
0
5
I2PPXGTI1P
X
0
19H
12
Checksum Err
X
0
4
X
0
11
NoQLd2
X
0
3
NoQLd
X
0
10
NoPLd2
X
0
2
NoPLd
X
0
9
NoQLd1
X
0
1
REVQ
X
0
Bit8
NoPLd1
X
0
Bit0
REVP
X
0
位名称
Checksum Err
NOQLD2
NOPLD2
NOQLD1
NOPLD1
Chanelstatus
描述
使能内部校验和比较功能后,计算校验和与写入到SUMCHECK值不一样。
1:校验和出错
第2通道无功功率潜动标志(需要开启5:En_NewStatus)
第2通道有功功率潜动标志(需要开启5:En_NewStatus)
第1通道无功功率潜动标志(需要开启5:En_NewStatus)
第1通道有功功率潜动标志(需要开启5:En_NewStatus)
计量通道状态标志。(0:指示使用电流通道1计量 1:指示使用电流通道2
HT7017用户手册
TAMP
I2PPXGTI1P
NOQLD
计量)
窃电发生标志。(1:发生窃电)
第二通道有效值(功率)大于第一通道有效值(功率)标志。
1:第二通道大于第一通道
当前计量通道无功功率潜动标志
NOQLD= NOQLD1(Q1); NOQLD2(Q2); NOQLD1&NOQLD2(单相三线)
NOPLD
REVP
REVQ
当前计量通道有功功率潜动标志
NOPLD= NOPLD1(P1); NOPLD2(P2); NOPLD1&NOPLD2(单相三线)
有功功率反向标志,PF发脉冲时更新该标志。
REVP=1:有功功率反向
无功功率反向标志,QF发脉冲时更新该标志。
REVQ=1:无功功率反向
TAMP窃电指示标识说明:
如果选择比较两路有效值大小做为防窃电的判断依据(l=0):
当I1Rms>I2Rms*(1+IChk)或者I2Rms>I1Rms*(1+IChk)时,标志起置1。
如果选择比较两路有功功率(PowerP)大小做为防窃电的判断依据(tampsel=1):
当|PowerP1|>|PowerP2|*(1+IChk)或者|PowerP2| >|PowerP1|*(1+IChk)时,标志置1。
I2PPXGTI1P:
如果选择有效值做为防窃电的判断依据(tampsel=0):
=1表示I2Rms>I1Rms;=0表示I2Rms≤I1Rms。
如果选择有功功率(|PowerP|)的绝对值做为防窃电的判断依据(tampsel=1):
=1表示|PowerP2|>|PowerP1|;=0表示|PowerP2|<=|PowerP1|。
5.1.2.15. 系统状态寄存器(SYSSTA)
System status Register (SYSSTA)
Read:
Write:
Reset:
Bit7
X
0
6
X
0
Address:
5
X
0
1AH
4
X
0
3
TEST_RST
X
0
2
E_RST
X
0
1
LBOR
X
1
Bit0
WREN
X
0
位名称
TEST_RST
E_RST
LBOR
WREN
描述
TEST引脚变化导致芯片发生复位,则该标志置位,读后清0
RESET引脚变化导致芯片发生复位,则该标志置位,读后清0
系统电源掉落引起芯片发生复位,则该标志置位,读后清0
写使能标志(0:表示写使能关闭 1:表示写使能打开)
BOR复位为最高优先级,发生LBOR复位会将TEST_RST和E_RST标志清0,但是发生TEST_RST和E_RST不会将LBOR标志清0,该标志只能通过读后清0。
HT7017用户手册
5.1.2.16. ChipID
ChipID
Read:
Write:
Reset:
0 1 1 1 0 0 0 0
Bit23
Code23
22
Code22
Address:
21
Code21
1BH
20
Code20
19
Code19
18
Code18
17
Code17
Bit16
Code16
Read:
Write:
Reset:
0 1 0 1 0 0 1 1
Bit15
Code15
14
Code14
13
Code13
12
Code12
11
Code11
10
Code10
9
Code9
Bit8
Code8
Read:
Write:
Reset:
1 0 1 1 0 0 0 0
Bit7
Code7
6
Code6
5
Code5
4
Code4
3
Code3
2
Code2
1
Code1
Bit0
Code0
寄存器默认值为ChipID:0x 70 53 B0
5.1.2.17. DeviceID
DeviceID
Read:
Write:
Reset:
0 1 1 1 0 0 0 0
Bit23
Code23
22
Code22
Address:
21
Code21
1CH
20
Code20
19
Code19
18
Code18
17
Code17
Bit16
Code16
Read:
Write:
Reset:
0 1 0 1 0 0 1 1
Bit15
Code15
14
Code14
13
Code13
12
Code12
11
Code11
10
Code10
9
Code9
Bit8
Code8
Read:
Write:
Reset:
0 0 1 0 0 0 0 1
Bit7
Code7
6
Code6
5
Code5
4
Code4
3
Code3
2
Code2
1
Code1
Bit0
Code0
寄存器默认值为DeviceID:0x 70 53 21
HT7017用户手册
5.2. 校表参数寄存器
5.2.1. 校表参数寄存器列表
表5-2 校表参数寄存器列表:(Read/Write)
地址(ECADR)
30H
31H
32H
33H
40H
41H
42H
43H
45H
50H
51H
52H
54H
55H
56H
58H
59H
5BH
5CH
5DH
5EH
5FH
61H
62H
63H
64H
名称
EMUIE
EMUIF
WPREG
SRSTREG
EMUCFG
FreqCFG
ModuleEn
ANAEN
IOCFG
GP1
GQ1
GS1
GP2
GQ2
GS2
QPhsCal
ADCCON
I2Gain
I1Off
I2Off
UOff
PQStart
HFConst
CHK
IPTAMP
Dec_Shift
复位值
0000
800000
00
00
0000
0088
007E
0003
0000
0000
0000
0000
0000
0000
0000
FF00
0000
0000
0000
0000
0000
0040
0040
0010
0020
00
字节
长度
2(15bit)
3(16bit)
1(8bit)
1(8bit)
2(15bit)
2(9bit)
2(14bit)
1(7bit)
2(10bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(12bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(15bit)
1(8bit)
2(16bit)
1(8bit)
功能描述
EMU中断使能寄存器
EMU中断标志寄存器
写保护寄存器
软件复位寄存器
EMU配置寄存器
时钟/更新频率配置寄存器
EMU模块使能寄存器
ADC开关寄存器
IO输出配置寄存器
通道1的有功功率校正
通道1的无功功率校正
通道1的视在功率校正
通道2的有功功率校正
通道2的无功功率校正
通道2的视在功率校正
无功相位补偿
ADC通道增益选择
电流通道2增益补偿
电流通道1的偏置校正
电流通道2的偏置校正
电压通道的偏置校正
起动功率设置
输出脉冲频率设置
窃电阈值设置
窃电检测电流域值
通道1的相位校正(移采样点方式)
HT7017用户手册
65H
66H
67H
68H
69H
6AH
6BH
6CH
6DH
6EH
6FH
70H
72H
73H
74H
75H
76H
77H
78H
79H
7AH
7BH
7CH
P1OFFSETH
P2OFFSETH
Q1OFFSETH
Q2OFFSETH
I1RMSOFFSET
I2RMSOFFSET
URMSOFFSET
ZCrossCurrent
GPhs1
GPhs2
PFCnt
QFCnt
ANACON
SUMCHECKL
SUMCHECKH
MODECFG
P1OFFSETL
P2OFFSETL
Q1OFFSETL
Q2OFFSETL
UPeakLvl
USagLvl
UCycLen
00
00
00
00
0000
0000
0000
0004
0000
0000
0000
0000
0031
0000
00
00
00
00
00
00
0000
0000
0000
1(8bit)/2(可配置)
1(8bit) /2(可配置)
1(8bit) /2(可配置)
1(8bit) /2(可配置)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
1(8bit)
1(8bit)
1(8bit)
1(8bit)
1(8bit)
1(8bit)
2(16bit)
2(16bit)
2(16bit)
通道1有功功率偏置校正参数高8位,和P1OFFSETL组成为16bit 补码
通道2有功功率偏置校正参数高8位,和P2OFFSETL组成为16bit 补码
通道1无功功率偏置校正参数高8位,和Q1OFFSETL组成为16bit 补码
通道2无功功率偏置校正参数高8位,和Q2OFFSETL组成为16bit 补码
通道1有效值补偿寄存器,为16bit无符号数
通道2有效值补偿寄存器,为16bit无符号数
通道U有效值补偿寄存器,为16bit无符号数
电流过零阈值设置寄存器
通道1的相位校正(PQ方式)
通道2的相位校正(PQ方式)
快速有功脉冲计数
快速无功脉冲计数
模拟控制寄存器
校验和低16位,由用户写入,使能比较功能后,芯片比较给出标志
检验和高8位,由用户写入,使能比较功能后,芯片比较给出标志
模式配置寄存器
通道1有功功率偏置校正参数低8位,和P1OFFSETH组成16bit 补码
通道2有功功率偏置校正参数低8位,和P2OFFSETH组成16bit 补码
通道1无功功率偏置校正参数低8位,和Q1OFFSETH组成16bit 补码
通道2无功功率偏置校正参数低8位,和Q2OFFSETH组成16bit 补码
UPEAK阈值寄存器,16位无符号数,与ADC绝对值的高位对齐
USAG阈值寄存器,16位无符号数,与ADC绝对值的高位对齐
PEAK SAG检测周期设置寄存器,16bit
HT7017用户手册
5.2.2. 校表参数寄存器说明
5.2.2.1. 中断使能寄存器(EMUIE)
EMU Interrupt Enable Register (EMUIE)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0
Bit15
14
CZCROS1_IE
13
CZCROS2_IE
Address:
12
USAGIE
30H
11
PRms
UpdatesIE
0
10
PEOFIE
0
9
QEOFIE
0
Bit8
0
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Bit7
UPEAKIE
6
TampIE
5
PFIE
4 3
UzxLoseIE
2
SPLIE
1
ZXIE
Bit0
UdetIE
位名称
CZCROS1_IE
CZCROS2_IE
USAGIE
PRms_UpdatesIE
PEOFIE
QEOFIE
UPEAKIE
TampIE
PFIE
UzxLoseIE
SPLIE
ZXIE
UdetIE
描述
电流通道1正向过零中断使能(0:禁止 1:使能)
电流通道2正向过零中断使能(0:禁止 1:使能)
电压通道信号SAG中断使能(0:禁止 1:使能)
功率寄存器,有效值寄存器更新中断使能(0:禁止 1:使能)
有功电能寄存器溢出时的中断使能(0:禁止 1:使能)
无功电能寄存器溢出时的中断使能(0:禁止 1:使能)
电压通道信号PEAK中断使能(0:禁止 1:使能)
窃电中断使能(0:禁止 1:使能)
PF发脉冲时的中断使能(0:禁止 1:使能)
电压过零丢失的中断(0:禁止 1:使能)
波形寄存器更新时的中断使能(0:禁止 1:使能)
电压发生用户指定的过零方式时的中断使能(0:禁止 1:使能)
电压通道SAG/PEAK进入/退出中断使能/(0:禁止 1:使能)
5.2.2.2. 中断标志寄存器(EMUIF)
EMU Interrupt Flag Register (EMUIF)
Read:
Write:
Reset:
Read:
Write:
Reset:
0
Bit7
0
6
0
5
0
4
0
Bit15
Uend
0
14
CZCROS1_IF
0
13
CZCROS2_IF
0
12
USAGIF
0
11
PRms
UpdatesIF
0
3
0
10
PEOFIF
0
2
0
9
QEOFIF
0
1
0
Bit8
Bit23
22
21
Address:
20
31H
19
Shuntfail
18
17
Bit16
0
Bit0
HT7017用户手册
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
UPEAKIF TampIF PFIF
UzxLose SPLIF ZXIF Ustart
位名称
Shuntfail
Uend
CZCROS1_IF
CZCROS2_IF
USAGIF
PRms_UpdatesIE
PEOFIF
QEOFIF
UPEAKIF
TampIF
PFIF
UzxLose
SPLIF
ZXIF
Ustart
描述
锰铜断火线指示标志位(读后清零)
电压通道SAG/PEAK 退出标志,读后清0
电流通道1正向过零中断标志,读后清0
电流通道2正向过零中断标志,读后清0
电压通道信号低于设定阈值中断标志,读后清0
功率寄存器,有效值寄存器更新中断标志,读后清0
有功电能寄存器溢出时,该标志置位,读后清0
无功电能寄存器溢出时,该标志置位,读后清0
电压通道信号高于设定阈值中断标志,读后清0
窃电发生时,该标志置位,读后清0
PF发脉冲时,该标志置位,读后清0
电压过零丢失标志,读后清0
波形寄存器更新时,该标志置位,读后清0
电压发生用户指定的过零方式时,该标志置位,读后清0
电压通道SAG/PEAK 进入标志
芯片并无外部管脚的中断电平输出。若用户需要使用此功能可通过命令字将TX pin复用为中断输出。具体参考系统功能 — 中断源。
5.2.2.3. 写保护寄存器(WPCFG)
Written protect Register (WPCFG)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Bit7
WPCFG7
6
WPCFG6
Address:
5
WPCFG5
32H
4
WPCFG4
3
WPCFG3
2
WPCFG2
1
WPCFG1
Bit0
WPCFG0
WPCFG = 0xA6 :表示写保护打开,只能操作50H到7CH的校表参数寄存器,不可操作40H到45H的校表参数寄存器。
WPCFG = 0xBC :表示写保护打开,只能操作40H到45H的校表参数寄存器,不可操作50H到7CH的校表参数寄存器。
WPCFG = 其他值 :表示写保护关闭,对校表参数寄存器操作无效
写保护打开后,只要不改变WPCFG寄存器的值,那么写保护打开就一直有效。
5.2.2.4. 软件复位寄存器(SRSTREG)
Soft reset Register (SRSTREG)
Read:
Write:
Bit7
SRST7
6
SRST 6
Address:
5
SRST 5
33H
4
SRST 4
3
SRST 3
2
SRST 2
1
SRST 1
Bit0
SRST 0
HT7017用户手册
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
SRSTREG寄存器如果写入0x55会导致芯片发生复位,复位后该寄存器清0。
5.2.2.5. EMU配置寄存器(EMUCFG)
EMUCFG
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Bit15
StartSel
14
SPLSel
Address:
13
EnergyClr
40H
12
QMOD1
11
QMOD0
10
PMOD1
9
PMOD0
Bit8
Reserved
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Bit7
Zxd1
6
Zxd0
5
Reserved
4
CIADD1
3
FLTON
2
CHNSEL
1
CIADD
Bit0
TampSel
位名称
StartSel
SPLSel
EnergyClr
QMOD[1…0]
PMOD[1…0]
Reserved
Zxd1
Zxd0
CIADD1
FLTON
CHNSEL
CIADD
TampSel
描述
防潜方式选择:0:P/Q单独; 1:P/Q都使用P&Q
波形数据选择(0:Dec后数据,1:高通后数据)
可通过此位选择SPL波形寄存器与波形缓存的数据来源。
设置是否能量寄存器读后清0(0:读后不清0; 1:读后清0)
无功能量寄存器EnergyQ累加模式选择,详细配置见后表
有功能量寄存器EnergyQ累加模式选择,详细配置见后表
用户需要保留为默认值,0.
电压中断过零的选择,详细配置见后表
电压中断过零的选择,详细配置见后表
单相三线模式控制:1=矢量和 0=绝对值(Default)
自动防窃电模块开关(0:自动防窃电关闭 1:自动防窃电开启),
详细见后表注
选择通道计量(0:选择通道1计量 1:选择通道2计量),详细见后表
单相三线累加模式选择(0:单通道方式 1:电流累加和模式)
防窃电源头选择(0:选择电流有效值做防窃电 1:选择有功功率做防窃电)
CHK 和IPTAMP的源头选择,其中IPTAMP还受IPTamp_Sel控制,配置关系详见5.2.2.39配置表格说明。
注:
StartSel防潜方式:
=0为单独防潜,PowerP(Q)与分别PQStart比较,满足起动条件则对应的P(Q)FCnt累加。
=1为综合防潜,PowerP或PowerQ只要有一路满足起动条件,则PFCnt与QFCnt均累加。
电流相加模式:
每路通道用各自的校表参数数据,功率累加模式在电流相加模式下固定为绝对值累加模式。在FLTON=1时,即开启自动防窃电模块时,CIADD和CHNSEL将失去意义,虽可读写,但是无
HT7017用户手册
效;只有FLTON=0时CIADD和CHNSEL可有效读写。
QMOD1
0
0
1
1
QMOD0
0
1
0
1
无功功率累加模式,即QFCnt的累加模式
计算能量时,按照代数和方式对功率进行累加 (default)
计算能量时,只累加正向功率,不累加负向功率
计算能量时,按照绝对值方式对功率进行累加
计算能量时,按照代数和方式对功率进行累加
PMOD1
0
0
1
1
PMOD0
0
1
0
1
有功功率累加模式,即PFCnt的累加模式
计算能量时,按照代数和方式对功率进行累加(default)
计算能量时,只累加正向功率,不累加负向功率
计算能量时,按照绝对值方式对功率进行累加
计算能量时,按照代数和方式对功率进行累加
ZXD1
0
0
1
ZXD0
0
1
X
电压过零输出选择,电压过零中断选择
正向过零中断产生;
负向过零中断产生;
双向过零中断产生;
输入信号
FLTON
1
0
0
0
CIADD
X
0
0
1
CHNSEL
X
0
1
x
输出信号
Chanelstatus
指示自动防窃电的通道选择结果
0
1
0
能量累加
根据Chanelstatus来决定采用哪一路功率参与计量
选择通道1参与计量(default)
选择通道2参与计量
单相三线模式(绝对值累加)
5.2.2.6. 时钟配置寄存器(FreqCFG)
FreqCFG
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Bit15
14
Address:
13
41H
12
11
CFDouble2
10
CFDouble1
9
CFDouble0
Bit8
CFP1
Read:
Write:
Reset:
1 0 0 0 1 0 0 0
Bit7
CFP0
6
PRFCFG1
5
PRFCFG0
4
Emuclk_ctrl1
3
Emuclk_ctrl0
2
SPL2
1
SPL1
Bit0
SPL0
HT7017用户手册
位名称
CFDouble[2..0]
SPL[2…0]
Emuclk_Ctrl[1..0]
CFP[1:.0]
PRFCFG[1…0]
描述
脉冲加倍功能:000=1倍;001=2倍;010=4倍;011=8倍;100=16倍;其他=1倍;
ADC波形寄存器采样速率选择,详细见下表
EMU时钟频率选择位,详细见下表
脉宽调整位,详细见下表
有效值更新速度选择,详细配置见后表
SPL2
0
0
0
0
1
SPL1
0
0
1
1
x
Emuclk_Ctrl0
0
1
0
1
PRFCFG0
0
1
0
1
SPL0
0
1
0
1
x
波形采样频率(EMU时钟频率1MHz)
0.976k Hz (femu/1024) (default)
1.953k Hz (femu/512)
3.906k Hz (femu/256)
7.812k Hz (femu/128)
15.62k Hz (femu/64)
Emuclk_Ctrl1
0
0
1
1
EMU时钟频率(Femu)
(系统时钟为6MHz)
2MHz
1MHz(default)
2MHz
1MHz
有效值更新速度(EMU时钟频率1MHz/2MHz)
3.125Hz(default)
3.125Hz
12.5Hz
12.5Hz
PRFCFG1
0
0
1
1
CFP 脉宽选择:EMU时钟频率选择为2MHz的时候
CFP[1:0]
脉宽
CFP 脉宽选择:EMU时钟频率选择为1MHz的时候
CFP[1:0]
脉宽
5.2.2.7. 模式控制寄存器(ModuleEn)
ModuleEn
Read:
Write:
Bit15
14
Address:
13
PoffsetCFG
00
80ms
01
80/2=40ms
10
80/4=20ms
11
80/8=10ms
00
160ms
01 (default)
160/2=80ms
10
160/4=40ms
11
160/8=20ms
42H
12
11
10
9
Bit8
HT7017用户手册
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Write:
Reset:
0 1 1 1 1 1 1 0
Bit7
LPFSel
6
5
QRun
4
PRun
3
HPFONU
2
HPFONI2
1
HPFONI1
Bit0
HpfSel
位名称
PoffsetCFG
LPFSel
QRun
PRun
HPFONU
HPFONI2
HPFONI1
HpfSel
描述
Poffset扩位控制位(0: Poffset 保持16bit; 1:扩位位24bit)
低通第二级系数选择(0:8 / 1:9)
无功能量累加使能(0:停止计量 1:允许计量)
有功能量累加使能(0:停止计量 1:允许计量)
电压通道高通滤波器开关(0:关闭 1:开)
电流通道2高通滤波器开关(0:关闭 1:开)注2
电压通道1高通滤波器开关(0:关闭 1:开)
高通系数选择(0:11 / 1:10 )
5.2.2.8. ADC开关寄存器(ANAEN)
Analog Enable Register (ANAEN)
Read:
Write:
Reset:
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0
0
Bit7
Reserved
0
6
Reserved
0
5
Reserved
0
4
Reserved
Bit15
Reserved
14
Reserved
Address:
13
Reserved
43H
12
Reserved
11
Reserved
0
3
VDC_DET_EN
0
10
Reserved
0
2
Adc_i2on
0
9
Reserved
0
1
Adc_i1on
1
Bit8
Reserved
0
Bit0
Adc_uon
1
位名称
Bit15-Bit4
VDC_DET_EN
Adc_i2on
Adc_i1on
Adc_uon
描述
模拟保留位
锰铜掉火线检测使能(0:关闭 1:打开)
电流通道I2的ADC开关信号(0:关闭 1:打开)
电流通道I1的ADC开关信号(0:关闭 1:打开)
电压通道U的ADC开关信号(0:关闭 1:打开)
5.2.2.9. 输出引脚配置寄存器(IOCFG)
IOCFG
Read:
Bit15 14
Address:
13
45H
12 11 10 9 Bit8
HT7017用户手册
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Bit7
POS
6
Reserved
5
4
ParityCFG
3
Reserved
2
UARTCFG
1
Reserved
Bit0
Reserved
位名称
POS
ParityCFG
UARTCFG
描述
0:PF为高电平有效 1:PF为低电平有效
UART通信接收偶校验功能 0:不校验 1:使能偶校验
UART通讯帧格式控制:0:数据为3字节,低字节不读; 1:数据为4字节
5.2.2.10. 通道1有功功率校正(GP1)
Active Power Gain 1 Register (GP1)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
GP1_15
14
GP1_14
Address:
13
GP1_13
50H
12 … 3
GP1_12…GP1_3
2
GP1_2
1
GP1_1
Bit0
GP1_0
该寄存器为16位有符号数,最高位为符号位。用于对有功/无功/视在功率进行增益校正,计算关系为:
PowerP ’=PowerP*(1+GP1/32768)或PowerP ’=PowerP*(1+(GP1-65536)/32768)
功率因数为1的情况下,用户在校表过程中测得的误差为:Err%
Pgain = -Err% /(1+Err%)
如果Pgain
为正数,则GP1的写入值为: Pgain *32768
如果Pgain
为负数,则GP1的写入值为:65536+Pgain *32768
注意该增益寄存器同时作用于PowerP/PowerQ/PowerS,而GQ1/GS1寄存器已无效。
5.2.2.11. 通道1无功功率校正(GQ1)
Reactive Power Gain Register (GQ1)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
GQ1_15
14
GQ1_14
Address:
13
GQ1_13
51H
12 … 3
GQ1_12…GQ1_3
2
GQ1_2
1
GQ1_1
Bit0
GQ1_0
5.2.2.12. 通道1视在功率校正(GS1)
Apparent Power Gain 1 Register (GS1)
Bit15 14
Address:
13
52H
12 … 3
2 1 Bit0
HT7017用户手册
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
GS1_15 GS1_14 GS1_13 GS1_12…GS1_3 GS1_2 GS1_1 GS1_0
5.2.2.13. 通道2有功功率校正(GP2)
Active Power Gain 2 Register (GP2)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
GP2_15
14
GP2_14
Address:
13
GP2_13
54H
12 … 3
GP2_12…GP2_3
2
GP2_2
1
GP2_1
Bit0
GP2_0
与GP1的计算公式相同。
注意该增益寄存器同时作用于PowerP/PowerQ/PowerS,而GQ2/GS2寄存器已无效。
5.2.2.14. 通道2无功功率校正(GQ2)
Reactive Power Gain 2 Register (GQ2)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
GQ2_15
14
GQ2_14
Address:
13
GQ2_13
55H
12 … 3
GQ2_12…GQ2_3
2
GQ2_2
1
GQ2_1
Bit0
GQ2_0
5.2.2.15. 通道2视在功率校正(GS2)
Apparent Power Gain 2 Register (GS2)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
GS2_15
14
GS2_14
Address:
13
GS2_13
56H
12 … 3
GS2_12…GS2_3
2
GS2_2
1
GS2_1
Bit0
GS2_0
5.2.2.16. 无功相位校正(QPhsCal)
QPhsCal
Read:
Write:
Reset:
1 1 1 0 0 0 0
Bit15
QPC15
14
QPC14
Address:
13…8
QPC13….QPC8
58H
7…3
QPC7….QPC3
2
QPC2
1
QPC1
Bit0
QPC0
无功相位补偿寄存器也采用二进制补码形式,最高位为符号位。
该寄存器默认值FF00H。
默认值对应于femu=1MHz时的情况,50Hz信号频率下不需要再校正;
HT7017用户手册
当femu=1MHz时,60Hz信号频率下此寄存器写入FE98H即可,也不需要额外校准;
当femu改变,或者信号为其他频率时,需要按照下面的公式进行校正:
无功0.5L,在U,I夹角为30度时进行校正,功率Q的误差值为:Err%
QPhasCal的计算公式为:
Result = Err%*32768/1.732-256
如果Result为正数则 QphsCal = Result;
如果Result为负数则 QphsCal = 65536+Result;
注:
1,
此寄存器校正内部相移滤波器,对两个计量通道来说,校准结果通用。
5.2.2.17. ADC通道增益(ADCCON)
ADC Channel Gain Register (ADCCON)
Read:
Write:
Reset:
0 0
Bit15
14 13
Address:
12
59H
11
DGI3
0
10
DGI2
0
9
DGI1
0
Bit8
DGI0
0
PGA242
0
PGA241
0
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
Bit7
DGU1
6
DGU0
5
PGA3
4
PGA2
3
PGA1
2
PGA0
1
UPGA1
Bit0
UPGA0
PGA242
X
X
X
X
PGA3
0
0
1
1
PGA2
0
1
0
1
I2Gain
PGA=1
PGA=2
PGA=4
PGA=4
PGA241
0
0
0
0
1
1
1
1
PGA1
0
0
1
1
0
0
1
1
PGA0
0
1
0
1
0
1
0
1
I1Gain
PGA=1
PGA=4
PGA=8
PGA=16
PGA=24
PGA=2
PGA=4
PGA=24
UPGA1
0
0
1
1
UPGA0
0
1
0
1
UGAIN
PGA=1
PGA=2
PGA=4
PGA=4
注意:
这里的I1Gain,I2Gain,UGain分别指的是ADC模拟部分的电流通道1增益,电流通道2增益,电压通道增益。
DGU 1
0
0
1
DGU 0
0
1
0
电压通道
DG=1
DG=2
DG=4
DGI1 DGI0 电流通道1
0
0
1
0
1
0
DG=1
DG=2
DG=4
DGI3 DGI2 电流通道2
0
0
1
0
1
0
DG=1
DG=2
DG=4
HT7017用户手册
1
1 DG=8 1 1 DG=8 1 1 DG=8
注意:
数字增益是通过移位放大ADC后的数字信号来实现的,放大倍率为1/2/4/8。数字增益可以用于小信号加倍,有效值也随之一起加倍。
此寄存器控制能量脉冲的累加,上电初始化或RST后需对此寄存器进行一次写操作。
5.2.2.18. 电流通道2增益设置(I2Gain)
Current 2 Gain Register (I2Gain)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
I2G15
14
I2G14
Address:
13
I2G13
5BH
12 … 3
I2G12…I2G3
2
I2G2
1
I2G1
Bit0
I2G0
通道2电流增益寄存器采用二进制补码形式,最高位为符号位。定义参见校表过程。在相同
外部电流通道输入时,使两路的电流有效值输出一致,主要为了调整由于两个电流通道的外部传
感器不同而引入的两个电流ADC通道的有效值差异。
计算公式如下(I1Rms和I2Rms分别为输入相同时电流通道1的有效值寄存器值和电流通道2的有效值寄存器值):
Gain=(I1Rms/I2Rms)-1;
若Gain>0,I2Gain=Gain*(2^15);
若Gain<0,I2Gain=2^16+Gain*(2^15);
5.2.2.19. 电流通道1直流偏置校正寄存器(I1Off)
Current 1 Offset Register (I1Off)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
I1OS15
14
I1OS14
Address:
13
I1OS13
5CH
12 … 3
I1OS12…I1OS3
2
I1OS2
1
I1OS1
Bit0
I1OS0
在测量直流信号的情况下使用,先关闭高通,当输入通道信号为0的时候,连续几次读寄存器00H的值平均后取反,得到I1Off寄存器的值,用户得到后将这个值存储起来,以后在使用过程中只需要在重新上电关闭高通后将之前存储的I1Off值重新写入寄存器。
该寄存器的最小单位与ADC输出的16位数据的最小单位一致。
该寄存器主要目的是当用户期望测试直流信号时,将芯片内部高通关闭,I1/I2/U必须一起关高通,否则会引入相位误差。通过这个寄存器校正外部输入信号为0时的ADC零漂,一般来说用户测试交流信号不需要配置该寄存器。
注:I1Off与I2Off不能同时进行校正。
5.2.2.20. 电流通道2直流偏执校正寄存器(I2Off)
Current 2 Offset Register (I2Off)
Bit15 14
Address:
13
5DH
12 … 3
2 1 Bit0
HT7017用户手册
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
I2OS15 I2OS14 I2OS13 I2OS12…I2OS3 I2OS2 I2OS1 I2OS0
I2Off寄存器功能同I1Off。
注:I1Off与I2Off不能同时进行校正。
5.2.2.21. 电压通道直流偏执校正寄存器(UOff)
Voltage Offset Register (UOff)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
UOS15
14
UOS14
Address:
13
UOS13
5EH
12 … 3
UOS12…UOS3
2
UOS2
1
UOS1
Bit0
UOS0
UOff寄存器功能同I1Off
5.2.2.22. 潜动与启动(PQStart)
PQStart
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 1 0 0 0
Bit15
PQS15
14
PQS 14
Address:
13
PQS 13
5FH
12 … 7
PQS 12…PQS 7
6
PQS 6
5…2
PQS 5…PQS 2
1
PQS 1
Bit0
PQS 0
PQStart是16位无符号数,做比较时,将其作为低16位与P/Q (PowerP 0x0AH / PowerQ
0x0BH,均为24bit有符号数)的绝对值进行比较,以作起动判断。
|P|小于PQStart时,PF不输出脉冲。同时将REVP反向标志清0。
|Q|小于PQStart时,QF不输出脉冲。同时将REVQ反向标志清0。
应用方式:
1,校表结束后,输入Ib,Un。
2,读出PowerP的值为24bit补码x1,取其原码值为x2。
3,设写入PQStart的值为Y,假如要求0.4%Ib 电表能够启动,则:
Y = x 2 *0.2 %
5.2.2.23. 脉冲频率设置寄存器(HFConst)
HFConst
Read:
Write:
Reset:
Bit15
0
X
0
14
HFC14
0
Address:
13
HFC13
0
61H
12 …7
HFC12…HFC7
0
6
HFC6
1
5…2
HFC5….HFC2
0
1
HFC1
0
Bit0
HFC0
0
HFConst是15位无符号数,当快速脉冲FCnt/QFCnt寄存器的绝对值累加到等于HFConst的
HT7017用户手册
值,那么就会有对应的PF/QF脉冲输出,同时能量寄存器加1。
HFConst的默认值是0x0040。
5.2.2.24. 通道间窃电阈值|P|或者IRMS的域值设置(Chk)
Check Register (Chk)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 1 0 0 0 0
Bit7
CHK7
6
CHK6
Address:
5
CHK5
62H
4
CHK4
3
CHK3
2
CHK2
1
CHK1
Bit0
CHK0
通道间窃电阈值寄存器采用二进制补码形式,表示范围(0,+1)。
ICHK=ICK7*2^(-1)+ ICK6*2^(-2)+ ICK5*2^(-3)+ …+ ICK1*2^(-7)+ ICK0*2^(-8)
当且仅当Check Register的某一个Bit为1时,对应的阈值如下表:
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
0.5
0.25
0.125
0.0625
0.03125
0.015625
0.007813
0.003906
例如:Check Register=0x1A时,窃电阈值为0.0625+0.03125+0.007813=10.1563%
默认为:0.0625也即6.25%。
开启自动防窃电后,当选择电流有效值作为防窃电比较的源头时,电流1和电流2两者之差比(|I2Rms-I1Rms|/I1Rms或|I1Rms-I2Rms|/I2Rms)时超过窃电阈值电流值,则自动选择大的电流值参与功率计量,同时TAMP=1。如果电流2大于电流1,则将标志位I2GTI1置为1,否则标志位I2GTI1为0。
当选择功率作为防窃电比较的源头时,功率PowerP1和功率PowerP2两者之差比(|PowerP2-PowerP1|/PowerP1或|PowerP1-PowerP2|/PowerP2)超过窃电值,则自动选择大的功率值参与功率计量,同时TAMP=1。
5.2.2.25. 窃电检测阈值|P|或者IRMS的域值设置(IPTAMP)
IPTAMP
Read:
Write:
Reset:
Bit15
0
X
0
14
IPTAMP14
0
Address:
13
IPTAMP13
0
63H
12…3
IPTAMP12…IPTAMP3
0
2
IPTAMP2
0
1
IPTAMP1
0
Bit0
IPTAMP0
0
该寄存器默认值为0x0020。
格式同电流有效值寄存器或功率寄存器,IPTAMP[15:0]是高16位的电流有效值寄存器或功率寄存器。
HT7017用户手册
注意:IPtamp的最高位bit15用户写入无效,一直是0,最大用户可以写入的值为0x7FFF。自动防窃电处理模块开启时:
若选择使用电流有效值做为防窃电阈值的判断,当通道1和2的电流有效值都低于IPTAMP时,系统默认选择通道1作为有效输入,TAMP、I2PPXGTI1P和CHNSEL均为0;也可通过配置CHNFix =1不切换保持之前的计量通道。
若选择使用功率P的绝对值做为防窃电阈值的判断,当PowerP1和PowerP2都低于IPTamp时,系统默认选择通道1做为有效输入,TAMP、I2PPXGTI1P和CHNSEL均为0;也可通过配置CHNFix =1不切换保持之前的计量通道。
IPTAMP默认选择电流作为防窃电阈值的判定依据,也可通过TEMP_SEL、IPTemp_Sel组合配置为选择功率作为防窃电阈值的判断源头。
5.2.2.26. 移采样点方式相位校正(DEC_Shift)
DEC_Shift
Read:
Write:
Reset:
Bit8
DEC_Shift
8
0
7
DEC_Shift
7
0
Address:
6
DEC_Shift
6
0
64H
5 … 3
DEC_Shift
5-3
0
2
DEC_Shift
2
0
1
DEC_Shift
1
0
Bit0
DEC_Shift
0
0
移采样点寄存器提供一种快速响应的相位校正方式,长度为1个字节。
对应相位校正公式如下:
Femu = 2M, OSR=64(OSR=64为Default即7=0)时:
0.5L初始误差为正err%
,则计算err * 18.376 * 2
转换成16进制填入64H寄存器
0.5L初始误差为负err%
,则计算err * 18.376 * 2 +192转换成16进制填入64H寄存器
Femu = 2M, OSR=128(OSR=128可配置,即7=1)时:
0.5L初始误差为正err%
,则计算err * 18.376 * 2
转换成16进制填入64H寄存器
0.5L初始误差为负err%
,则计算err * 18.376 * 2 +256转换成16进制填入64H寄存器
注意2M64和2M128下 误差为正时计算公式一样,为负时不同。
相位校正范围: 2M128可校正- 3.45%~ + 3.45%
2M64 可校正 - 1.72%~ + 3.45%
移采样点方式主要用于打分 ,暂不推荐1M时钟情况使用
举例:Femu = 2M, OSR=64
读取0.5L时初始误差为+0.3%
则
用0.3* 18.376 * 2 = 11即把0x000B写入64H寄存器即可
读取0.5L时初始误差为-0.3%
则
用(-0.3)* 18.376 * 2 +192= 181即把0x00B5写入64H寄存器即可
5.2.2.27. 第一通道小信号有功功率校正高位(P1OFFSETH)
Power offset 1 High (P1OFFSETH)
Read:
Bit15
P1OFFH15
14
P1OFFH14
Address:
13
P1OFFH13
65H
12
P1OFFH12
11
P1OFFH11
10
P1OFFH10
9
P1OFFH9
Bit8
P1OFFH8
HT7017用户手册
Write:
Reset:
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
0
Bit7
P1OFFH7
0
6
P1OFFH6
0
5
P1OFFH5
0
4
P1OFFH4
0
3
P1OFFH3
0
2
P1OFFH2
0
1
P1OFFH1
0
Bit0
P1OFFH0
为提高小信号Offset校正范围,P1OFFSETH寄存器可通过配置扩展为2Bytes(默认为1byte)。用户使用中需注意:
(1)默认配置下,P1OFFSETH与24位寄存器PowerP1的低8位对齐。(与内部运算32位寄存器PowerP1'的bit[15:8]对齐)。即:P1OFFSETH寄存器默认为只有[bit7:bit0]起校正作用。
此时寄存器的最高位Bit7为符号位。
(2)用户可以通过tCFG使能[bit15:bit8]从而获得更宽的Offset校正范围。此时P1OFFSETH作为2bytes的最高位Bit15为符号位。Bit7不再承担符号位功能。
注:P-offset校验方法详见“推荐校表过程”第5步。
5.2.2.28. 第二通道小信号有功功率校正高位(P2OFFSETH)
Power offset 2High (P2OFFSETH)
Read:
Write:
Reset:
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0 0
0
Bit7
P2OFFH7
0
6
P2OFFH6
0
5
P2OFFH5
0
4
P2OFFH4
0
3
P2OFFH3
0
2
P2OFFH2
0
1
P2OFFH1
0
Bit0
P2OFFH0
Bit15
P2OFFH15
14
P2OFFH14
Address:
13
P2OFFH13
66H
12
P2OFFH12
11
P2OFFH11
10
P2OFFH10
9
P2OFFH9
Bit8
P2OFFH8
寄存器功能同P1OFFSETH
5.2.2.29. 第一通道小信号无功功率校正高位(Q1OFFSETH)
Reactive Power offset 1High
Address: 67H
12
Q1OFFH12
0
4
Q1OFFH4
0
11
Q1OFFH11
0
3
Q1OFFH3
0
10
Q1OFFH10
0
2
Q1OFFH2
0
9
Q1OFFH9
0
1
Q1OFFH1
0
Bit8
Q1OFFH8
0
Bit0
Q1OFFH0
0
(Q1OFFSETH)
Read:
Write:
Reset:
Read:
Write:
Reset:
0 0 0
0
Bit7
Q1OFFH7
0
6
Q1OFFH6
0
5
Q1OFFH5
Bit15
Q1OFFH15
14
Q1OFFH14
13
Q1OFFH13
注:Q-offset校验方法与P-offset的校正方法相同,只是需要用户通过观察无功的精度来计算得到。
HT7017用户手册
5.2.2.30. 第二通道小信号无功功率校正高位(Q2OFFSETH)
Reactive Power offset 1High
Address:
68H
12
Q2OFFH12
0
4
Q2OFFH4
0
11
Q2OFFH11
0
3
Q2OFFH3
0
10
Q2OFFH10
0
2
Q2OFFH2
0
9
Q2OFFH9
0
1
Q2OFFH1
0
Bit8
Q2OFFH8
0
Bit0
Q2OFFH0
0
(Q2OFFSETH)
Read:
Write:
Reset:
Read:
Write:
Reset:
0 0 0
0
Bit7
Q2OFFH7
0
6
Q2OFFH6
0
5
Q2OFFH5
Bit15
Q2OFFH15
14
Q2OFFH14
13
Q2OFFH13
寄存器功能同Q1OFFSETH
5.2.2.31. 电流通道1有效值偏置校正寄存器(I1RMSOFFSET)
I1RMSOFFSET
Read:
Write:
Reset:
Bi15
I1RMS
OFFSET15
0
14
I1RMS
OFFSET14
0
Address:
13
I1RMS
OFFSET13
0
69H
12 … 3
I1RMS
OFFSET12---I1RMSOFFSET3
0
2
I1RMS
OFFSET2
0
1
I1RMS
OFFSET1
0
Bit0
I1RMS
OFFSET0
0
电流通道1有效值校正寄存器采用二进制无符号数形式。
计算公式为:
当输入信号为0的时候,多次读取I1RMS,取平均值后,然后按照下面的公式计算。
I1RMSOFFSET = (I1RMS^2)/ (2^15)
如果外部噪声很大,则会导致通过上述公式计算出的I1RMSOFFSET超限,此时就只能通过用户软件来去除板级过大的噪声,该寄存器不能完全消除这种零漂噪声。
5.2.2.32. 电流通道2有效值偏置校正寄存器(I2RMSOFFSET)
I2RMSOFFSET
Read:
Write:
Reset:
Bi15
I2RMS
OFFSET15
0
14
I2RMS
OFFSET14
0
Address:
13
I2RMS
OFFSET13
0
6AH
12 … 3
I2RMS
OFFSET12---I2RMSOFFSET3
0
2
I2RMS
OFFSET2
0
1
I2RMS
OFFSET1
0
Bit0
I2RMS
OFFSET0
0
电流通道2有效值校正寄存器采用二进制无符号数形式
计算公式为:
当输入信号为0的时候,多次读取I2RMS,取平均值后,然后按照下面的公式计算。
I2RMSOFFSET = (I2RMS^2)/ (2^15)
HT7017用户手册
5.2.2.33. 电压通道有效值偏置校正寄存器(URMSOFFSET)
I2RMSOFFSET
Read:
Write:
Reset:
Bi15
URMS
OFFSET15
0
14
URMS
OFFSET14
0
Address:
13
URMS
OFFSET13
0
6BH
12 … 3
URMS
OFFSET12---URMSOFFSET3
0
2
URMS
OFFSET2
0
1
URMS
OFFSET1
0
Bit0
URMS
OFFSET0
0
电压通道有效值偏置校正同电流通道
5.2.2.34. 电流过零域值设定寄存器(ZCrossCurrent)
ZCrossCurrent
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
ZC15
14
ZC154
Address:
13
ZC13
6CH
12 … 3
ZC12…ZC3
2
ZC2
1
ZC1
Bit0
ZC0
注意:
电流有效值与ZCrossCurrent相比较。ZCrossCurrent对应IRMS的低16位Bit15…bit0。
过零电流域值设置寄存器,当电流有效值小于用户设定的电流过零域值设置寄存器的时候,则不输出电流正向过零信号,内部输出恒为0。同时相应通道的角度寄存器输出为0,不进行角度计算。
5.2.2.35. PQ方式相位校正寄存器(GPhs1)
Phase Calibration 1 Register (GPhs1)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
GPS1_15
14
GPS1_14
Address:
13
GPS1_13
6DH
12 … 3
GPS1_12…GPS1_3
2
GPS1_2
1
GPS1_1
Bit0
GPS1_0
PQ方式校相位计算公式如下:
用户在信号输入为阻性的时候通过GP寄存器将输出误差校正到0附近
将信号输入调整为0.5L,此时观察误差为Err%
如果Err为负数:
Gphs1 = -Err%*32768/1.732
如果Err为正数:
Gphs1 = 65536 – Err%*32768/1.732
5.2.2.36. PQ方式相位校正寄存器(GPhs2)
Phase Calibration 2 Register (GPhs2)
Read:
Bit15
GPS2_15
14
GPS2_14
Address:
13
GPS2_13
6EH
12 … 3
GPS2_12…GPS2_3
2
GPS2_2
1
GPS2_1
Bit0
GPS2_0
HT7017用户手册
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
与Gphs1相同。
5.2.2.37. 快速脉冲计数器(PFCNT,QFCNT)
Active Energy Counter Register (PFCNT)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
PFC15
14
PFC14
Address:
13
PFC13
6FH
12 … 3
PFC12…PFC3
2
PFC2
1
PFC1
Bit0
PFC0
Reactive Energy Counter (QFCNT)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
QFC15
14
QFC14
Address:
13
QFC13
70H
12 … 3
QFC12…QFC3
2
QFC2
1
QFC1
Bit0
QFC0
当快速脉冲计数寄存器PFCnt/QFCnt计数的值大于等于HFconst时,相应的PF/QF/SF会有脉冲溢出,能量寄存器0x0DH~0x0FH寄存器的值会相应的加1。
为了防止上下电时丢失电能,掉电时MCU可将寄存器PFCnt/QFCnt值读回并进行保存累加。
5.2.2.38. 模拟控制寄存器 (ANACON)
Analog Control(ANACON)
Read:
Reserved
Write:
Reset:
Read:
Reserved
Write:
Reset:
0 0 1 1 0 0 0 1
Reserved Reserved Reserved Reserved Reserved Reserved Reserved
Bit7
6
5
Reserved Reserved
Bit15 14
Address:
13
72H
12
ADC_CHOP_FRE1
0
4
11
ADC_CHOP_FRE0
0
3
10
C_VREF[2]
0
2
9
C_VREF[1]
0
1
Bit8
C_VREF[0]
0
Bit0
模拟控制寄存器
位名称
Reserved[15:13]
ADC_CHOP_FRE[1:0]
C_VREF[2:0]
描述
保留位,用户务必保持为0
ADC_CHOP_FRE选择,默认为0
Vref TC调整,默认为0
Reserved[7:0]
保留位,用户务必保持为0x31
该寄存器为模拟控制预留寄存器,不参与校表参数校验和计算。默认值0x0031。
注:内部保留位(Reserved bit)请用户务必保持为默认值,不能修改。
HT7017用户手册
5.2.2.39. 用户校表校验和寄存器 (SUMCHECKL,SUMCHECKH)
SumChecksum Register (SumcheckL)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit15
Scheck15
14
Scheck14
Address:
13
Scheck13
73H
12…3
Scheck12….. Scheck3
2
Scheck2
1
Scheck1
Bit0
Scheck0
用户写入的校验和寄存器低16bit。
SumChecksum Register (SumcheckH)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0 0 0 0 0
Bit7
Scheck7
6
Scheck6
Address:
5
Scheck5
74H
4…3
Scheck4….. Scheck3
2
Scheck2
1
Scheck1
Bit0
Scheck0
用户写入的校验和寄存器高8bits SUMCHECKH 与16bits SUMCHECKL 一起构成24bit设定值。由用户校正好校表参数后,写入此寄存器,比较功能使能后,可以检测由于误操作引起的校表参数改变。芯片内部每一个EMU clk累加更新SUMCHECK(18H)时,内部比较两个寄存器值,并给出相应状态标志。
5.2.2.40. MODE配置寄存器(MODECFG)
Mode Configure (MODECFG)
Read:
Write:
Reset:
0 0 0
Bit7
OSR
6
Reserved
Address:
5
En_NewStatus
75H
4
ADC
chopper
0
3
U chopper
0
2
EN_SumCheck
0
1
CHNFix
0
Bit0
IPTamp_Sel
0
位名称
OSR
En_NewStatus
描述
0:OSR=64(默认) 1:OSR=128
使能EMUSR高8位中NoPLD 1,2和NoQLD1,2功能以及防窃电阈值设置
=0,关闭功能,输出0,窃电阈值由TAMPSEL决定;
=1,使能功能,窃电阈值由IPTamp_Sel决定;
ADC chopper
U chopper
EN_SumCheck
CHNFix
设置ADC chopper 是否开启,0 enable adc chopper,1 disable adc chopper
设置U chopper 是否开启,0 enable U chopper,1 disable U chopper
=0,关闭校表参数校验和自动比较功能;
=1,使能校表参数校验和自动比较功能;
决定在两路电路通道都降低到 IPTAMP以下的时候,是选择固定第一电流通道计量还是不切换通道,保持之前的通道计量。
=0,选择固定第一电流通道;
=1,不切换保持之前通道计量; 注2
IPTamp_Sel
在En_NewStatus为1的情况下:
=0:IPTamp寄存器选择有效值做为防窃电阈值。
=1:IPTamp寄存器选择功率做为防窃电阈值。 注2


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