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HT7017用户手册

HT7017

用户手册

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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.

8.

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。

SUrmsIrms

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

(UFREQ2) 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%

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%

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