【71M6541D/F/G和71M6542F/G电表IC数据资料概述71M6541D/71M6541F】,IC型号71M6541F,71M6541F PDF资料,71M6541F经销商,ic,电子元器件-51电子网

71M6541D/F/G

和

71M6542F/G

电表

数据资料

概述

71M6541D/71M6541F/71M6541G/71M6542F/71M6542G

是

Teridian公司

的第

代高集成度单相电表

SoC，包括：8051

兼容

MPU

带有数字补偿的½功耗实时时钟(RTC)、闪存存储器和

液晶显示

驱动器。

采用我们的单½换器技术(Single

Converter Technology)，内½一路

Σ-Δ

ADC

数字温度传感器、三路或四路模拟输入、数字温度补

偿、精密电压基准和

½计算引擎(CE)，只需少数外部元件即可支

持各种电表设计。

71M6541/2

支持

Teridian公司71M6x01

系列隔离传感器的接口选项，有

效降½

BOM

成本、提高抗电磁干扰½力，进而增强系统可靠性。其

它特性包括：SPI 接口、先进的电源管理、超½功耗有效工½和电池

供电模式， 3 / 5KB公用

内存

和

32/64/128KB

闪存存储器(电表工½期

间可现场编程程序和/或数据)、每个

赛格

驱动端½够驱动六段

LCD

较高的处理和采样速率结合差分输入级，提供强大的计量功½，理想

用于½宅表设计。

完整的½件开发工具、演示程序以及参考设计有助于加速计量产品的

开发和认证，以满足

ANSI ， IEC

等全球范围的电表计量标准。

中性

特性

2000:1

电流范围内，精度高达

0.1%

优于

IEC 62053 / ANSI C12.20

标准要求

两路电流传感器输入，可选择差分模式

一路电流输入可选择增益

或

8，支持分流器

高速

瓦时/ VARh

脉冲输出，可编程脉冲½度

32KB

闪存、3KB

RAM （ 71M6541D ）

64KB

闪存、5KB

RAM（ 71M6541F / 42F ）

128KB

闪存、5KB

RAM（ 71M6541G / 42G ）

多达四路脉冲输出，带有脉冲计数

四象限表计

数字温度补偿：

计量补偿

高精度

RTC

，用于晶振自动温度补偿的

TOU

功½，支持所有功率模式

独立

½计算引擎

46-64Hz

电½频率范围，采用相同校准

相½补偿(±10°)

三种备½电池供电模式：

分流

负载

LINE

分流

注意：

该系统是参照线

中性

LINE

电源

掉电模式（ BRN ）

液晶显示

模式（LCD）的

休眠模式（SLP）

电阻分压器

Teridian公司

71M6xx1

MUX和ADC

IAP

IAN

脉冲

反

前

IBP

IBN

VREF

串口

V3P3A V3P3SYS GNDA GNDD

PWR MODE

控制

引脚事件唤醒和定时器唤醒

休眠模式电流损耗仅为

1μA

闪存加密

电池

LINE

Teridian公司

71M6541D/F

WAKE -UP

调节器

VBAT

VBAT_RTC

电池

MONITOR

RTC

电池

在系统编程

MPU （ 80515 ），高达5 MIPS

掉电模式下的全速

MPU

时钟

液晶显示

驱动器：

每引脚驱动

段/多达

个引脚

5V LCD

驱动器，带有

DAC

多达

个多功½

DIO

引脚

件看门狗定时器(WDT)

C /微丝

EEPROM

接口

SPI

接口，具有闪存编程½力

两个

UART

用于

和

AMR

带有调制功½的

红外灯

驱动器

工业级温度范围

温度

传感器

内存

计算

发动机

FL灰

内存

COM0...5

赛格

SEG / DIO

LCD驱动器

DIO ，豆类

DIO

液晶显示器

AMR

MODUL- RX

ATOR TX

电源故障

比较

8888.8888

脉冲，

DIO

I C或μWire

EEPROM

32千赫

MPU

RTC

计时器

ICE

V3P3D

振荡器/

PLL

XIN

XOUT

主持人

SPI接口

11/5/2010

Teridian公司

和

单转换器技术

分别是

美信集成产品公司

的商标和

注册商标。

微丝

是

美国国家半导体公司

的注册商标。

引脚

(71M6541D/F/G)

和

100

（ 71M6542F / G）无铅（ Pb）的LQFP

封装

引脚

REV 2

71M6541D/F/G

和

71M6542F/G

数据资料

目½

引言

..................................................................................................................................................... 10

硬件说明

.............................................................................................................................................. 11

2.1

硬件概述

..................................................................................................................................... 11

2.2

模拟前端（AFE）

........................................................................................................................... 12

2.2.1

信号输入引脚

................................................................................................................. 14

2.2.2

输入复用器

..................................................................................................................... 15

2.2.3

延迟补偿

......................................................................................................................... 19

2.2.4 ADC

前½放大器.............................................................................................................

2.2.5 A / D

½换器(ADC)

........................................................................................................... 20

2.2.6 FIR

滤波器

...................................................................................................................... 20

2.2.7

电压基准

......................................................................................................................... 20

2.2.8 71M6x01

隔离传感器接口(远端传感器接口)

.................................................................. 22

2.3

数字计算引擎（ CE ）

...................................................................................................................... 24

2.3.1 CE

程序存储器

............................................................................................................... 24

2.3.2 CE

数据存储器

............................................................................................................... 24

2.3.3 CE

与

MPU

通信

............................................................................................................. 25

2.3.4

电表公式

......................................................................................................................... 25

2.3.5

实时监测器（ RTM）的

........................................................................................................... 25

2.3.6

脉冲发生器

..................................................................................................................... 27

2.3.7 CE

功½概述

................................................................................................................... 28

2.4 MPU 80515

核

............................................................................................................................ 31

2.4.1

存储器架构和寻址

.......................................................................................................... 31

2.4.2

特殊功½寄存器(SFR)

.................................................................................................... 33

2.4.3

通用

80515

特殊功½寄存器

........................................................................................... 34

2.4.4

指令集

............................................................................................................................ 36

2.4.5 UART ............................................................................................................................. 36

2.4.6

定时器和计数器

.............................................................................................................. 39

2.4.7 WD

定时器(½件看门狗定时器)

...................................................................................... 40

2.4.8

中断

................................................................................................................................ 40

2.5

片上资源

..................................................................................................................................... 48

2.5.1

物理存储器

..................................................................................................................... 48

2.5.2

振荡器

............................................................................................................................ 50

2.5.3 PLL

和内部时钟

.............................................................................................................. 50

2.5.4

实时时钟（RTC）的

............................................................................................................... 51

2.5.5 71M654x

温度传感器

..................................................................................................... 56

2.5.6 71M654x

电池监测器

..................................................................................................... 57

2.5.7 UART

和光接口

.............................................................................................................. 58

2.5.8

数字

I / O

和

液晶显示

段驱动器

.............................................................................................. 59

2.5.9 EEPROM

接口

............................................................................................................... 70

2.5.10 SPI

从机端口

.................................................................................................................. 73

2.5.11

硬件看门狗定时器

.......................................................................................................... 78

2.5.12

测试端口（ TMUXOUT和

TMUX2OUT

引脚)

................................................................... 78

功½说明

.............................................................................................................................................. 80

3.1

工½原理

..................................................................................................................................... 80

3.2

电池供电模式

............................................................................................................................. 81

3.2.1 BRN

模式

....................................................................................................................... 83

3.2.2 LCD

模式

........................................................................................................................ 83

3.2.3 SLP

模式

........................................................................................................................ 84

REV 2

71M6541D/F/G

和

1M6542F/G

数据资料

故障和复½操½

.......................................................................................................................... 85

3.3.1

掉电事件

......................................................................................................................... 85

3.3.2

½电池电压下的

集成电路......................................................................................................... 86

3.3.3

复½序列

......................................................................................................................... 86

3.3.4

看门狗定时器复½

.......................................................................................................... 86

3.4

唤醒操½

..................................................................................................................................... 87

3.4.1

硬件唤醒事件

................................................................................................................. 87

3.4.2

定时器唤醒

..................................................................................................................... 90

3.5

数据流和

MPU / CE

通信

.............................................................................................................. 91

应用信息

.............................................................................................................................................. 92

4.1

连接

器件

............................................................................................................................... 92

4.2

直接连接传感器

.......................................................................................................................... 92

4.3

½用本地传感器的

71M6541D/F/G............................................................................................. 93

4.4

½用

71M6x01

和电流分流器的

71M6541D / F / G ............................................. ........................... 94

4.5

½用本地传感器的

71M6542F / G ............................................... ................................................. 95

4.6

½用

71M6x01

和电流分流器的

71M6542F / G ............................................... ............................. 96

4.7

计量温度补偿

............................................................................................................................. 97

4.7.1

高精度电压基准

.............................................................................................................. 97

4.7.2 71M654x

的温度系数

..................................................................................................... 97

4.7.3 VREF

温度补偿，½用本地传感器

................................................................................. 98

4.7.4 VREF

温度补偿，½用远端传感器

................................................................................. 99

4.8

连接

EEPROM ................................................................................................................... 100

4.9

连接

线

EEPROM .................................................................................................................. 101

4.10 UART0 （ TX / RX ） ....................................................................................................................... 101

4.11

光接口(UART1)

........................................................................................................................ 101

4.12

连接复½引脚

........................................................................................................................... 102

4.13

连接仿真器端口

........................................................................................................................ 102

4.14

闪存编程

................................................................................................................................... 104

4.14.1

通过

ICE

端口编程闪存

................................................................................................ 104

4.14.2

通过

SPI

端口编程闪存

................................................................................................. 104

4.15 MPU

固件库

............................................................................................................................. 104

4.16

晶振

.......................................................................................................................................... 104

4.17

电表校准

................................................................................................................................... 104

固件接口

............................................................................................................................................ 105

5.1 I / O RAM

映射—按功½排序

...................................................................................................... 105

5.2 I / O RAM

映射—按字母排序

...................................................................................................... 111

5.3 CE

接口说明

............................................................................................................................. 125

5.3.1 CE

程序

........................................................................................................................ 125

5.3.2 CE

数据格式

................................................................................................................. 125

5.3.3

常量

.............................................................................................................................. 125

5.3.4

环境

.............................................................................................................................. 126

5.3.5 CE

计算

........................................................................................................................ 126

5.3.6 CE

前端数据(原始数据)

................................................................................................ 127

5.3.7 FCE

状态和控制

........................................................................................................... 127

5.3.8 CE

传递变量

................................................................................................................. 129

5.3.9

脉冲发生器

................................................................................................................... 132

5.3.10

其它

参数

................................................................................................................ 134

5.3.11 CE

校准参数

................................................................................................................. 135

5.3.12 CE

流程图

.................................................................................................................... 136

电气规格

............................................................................................................................................ 138

3.3

REV 2

71M6541D/F/G

和

71M6542F/G

数据资料

绝对最大额定值

........................................................................................................................ 138

推荐外部元件

........................................................................................................................... 139

推荐工½条件

........................................................................................................................... 139

性½指标

................................................................................................................................... 140

6.4.1

输入逻辑电平

............................................................................................................... 140

6.4.2

输出逻辑电平

............................................................................................................... 140

6.4.3

电池监测器

................................................................................................................... 141

6.4.4

温度监测器

................................................................................................................... 141

6.4.5

电源电流

....................................................................................................................... 142

6.4.6 V3P3D

开关

.................................................................................................................. 143

6.4.7

内部电源故障比较器

.................................................................................................... 143

6.4.8 2.5V

稳压器—系统电源

................................................................................................ 143

6.4.9 2.5V

稳压器—电池供电

................................................................................................ 144

6.4.10

晶振

.............................................................................................................................. 144

6.4.11

锁相环（PLL）的

................................................................................................................. 144

6.4.12 LCD

驱动器

.................................................................................................................. 145

6.4.13 VLCD

发生器

................................................................................................................ 146

6.4.14 VREF ........................................................................................................................... 148

6.4.15 ADC

½换器

.................................................................................................................. 149

6.4.16 IAP -IAN

前½放大器

..................................................................................................... 150

6.5

时序规格

................................................................................................................................... 151

6.5.1

闪存

.............................................................................................................................. 151

6.5.2 SPI

从机

....................................................................................................................... 151

6.5.3 EEPROM

接口

............................................................................................................. 151

6.5.4 RESET

引脚

................................................................................................................. 152

6.5.5 RTC.............................................................................................................................. 152

6.6

封装图

...................................................................................................................................... 153

6.6.1 64

引脚

LQFP

封装图

................................................................................................... 153

6.6.2 100

引脚

LQFP

封装图

................................................................................................. 154

6.7

封装标识

................................................................................................................................... 155

6.8

引脚图

...................................................................................................................................... 156

6.8.1 71M6541D / F / G LQFP -64

封装引脚排列

...................................................................... 156

6.8.2 71M6542F / G LQFP -100

封装引脚排列

........................................................................ 157

6.9

引脚说明

................................................................................................................................... 158

6.9.1

电源和接地引脚

............................................................................................................ 158

6.9.2

模拟电路引脚

............................................................................................................... 159

6.9.3

数字电路引脚

............................................................................................................... 160

6.9.4 I / O

等效电路

................................................................................................................. 162

定购信息

............................................................................................................................................ 163

7.1 71M6541D / F / G

和

71M6542F / G ............................................... ............................................... 163

相关信息

............................................................................................................................................ 163

联络信息

............................................................................................................................................ 163

附½

A：缩写符号 ..................................................................................................................................... 164

附½

B：修订历史 ..................................................................................................................................... 165

6.1

6.2

6.3

6.4

REV 2

71M6541D/F/G

和

1M6542F/G

数据资料

图

1. IC

功½框图

................................................................................................................................................... 9

图

2. 71M6541D / F / G AFE

方框图(本地传感器)

................................................................................................... 12

图

3. 71M6541D / F / G AFE

方框图(带

71M6x01 ） ................................................ .................................................. 13

图

4. 71M6542F / G AFE

方框图(本地传感器)

....................................................................................................... 13

图

5. 71M6542F / G AFE

方框图(带

71M6x01 ） ..................................................................................................... 14

图

复用帧状态（ MUX_DIV [3 ：0]的

= 3) .................................................................................................................. 17

图

复用帧状态（ MUX_DIV [3 ：0]的

= 4) .................................................................................................................. 17

图

斩波放大器通用拓扑

................................................................................................................................... 21

图

9. CROSS

信号， CHOP_E

= 00 ..................................................................................................................... 21

图

10. RTM

时序

.................................................................................................................................................. 26

图

11. ADC MUX ， CE

和

RTM

串行传输时序关系

.............................................................................................. 26

图

12.

脉冲发生器

FIFO

时序

............................................................................................................................... 28

图

13.

累积间隔

................................................................................................................................................... 29

图

14.

复用周期内采样（ MUX_DIV [3 ：0]的

= 3) ......................................................................................................... 30

图

15.

复用周期内采样（ MUX_DIV [3 ：0]的

= 4) ......................................................................................................... 30

图

16.

中断结构

................................................................................................................................................... 47

图

17.

自动温度补偿

............................................................................................................................................ 54

图

18.

光接口

....................................................................................................................................................... 58

图

19.

光接口(UART1)

......................................................................................................................................... 59

图

20.

连接外部负½½至

DIO

引脚

......................................................................................................................... 60

图

21. LCD

波½

................................................................................................................................................... 68

图

22. 3

线接口：写½令，HiZ=0

........................................................................................................................ 72

图

23. 3

线接口：写½令，HiZ=1

........................................................................................................................ 72

图

24. 3

线接口：读½令

...................................................................................................................................... 72

图

25. 3

线接口：写½令，CNT=0

....................................................................................................................... 73

图

26. 3

线接口：写½令，HiZ=1，WFR=1

......................................................................................................... 73

图

27. PI

从机端口—典型的多字节读、写操½

.................................................................................................... 75

图

28.

电压、电流、瞬时½量和累积½量

............................................................................................................ 80

图

29.操作

工½模式状态图

........................................................................................................................ 81

图

30. MPU / CE

数据流

........................................................................................................................................ 91

图

31.

电阻分压(电压检测)

................................................................................................................................... 92

图

32.

单端输入

CT （电流检测） ............................................................................................................................ 92

图

33.

差分输入

CT （电流检测） ............................................................................................................................ 92

图

34.

差分输入锰铜分流器(电流检测)

................................................................................................................. 92

图

35. 71M6541D / F / G（本地传感器） .................................................................................................................... 93

图

36. 71M6541D / F / G（ 71M6x01

远端传感器)

.................................................................................................... 94

图

37. 71M6542F / G （本地传感器） ....................................................................................................................... 95

图

38. 71M6542F / G （ 71M6x01

远端传感器)

........................................................................................................ 96

图

39. I

EEPROM

连接

.................................................................................................................................. 101

图

40. UART0

连接

............................................................................................................................................ 101

图

41.

光元件连接

.............................................................................................................................................. 102

图

42.复位

引脚外部电路：按钮(左侧)、生产电路(右侧)

.............................................................................. 102

图

43.

仿真器接口的外部电路

............................................................................................................................ 103

图

44. CE

数据流：复用器和

ADC ..................................................................................................................... 136

图

45. CE

数据流：缩放、增益控制、中间变量

................................................................................................ 136

图

46. CE

数据流：平方、求和运算级

............................................................................................................... 137

图

47. 64

引脚

LQFP

封装

................................................................................................................................. 153

图

48. 100

引脚

LQFP

封装图

............................................................................................................................ 154

图

49.

封装标识(示例)

........................................................................................................................................ 155

图

50. 71M6541D / F / G（ LQFP - 64

封装)引脚排列

............................................................................................... 156

图

51. 71M6542F / G （ LQFP - 100

封装)引脚排列

................................................................................................ 157

图

52. I / O

等效电路

............................................................................................................................................ 162

REV 2

19-5376 ;第2版; 11/11

71M6541D / F / G和71M6542F / G

电能表集成电路

数据表

概述

该71M6541D / 71M6541F / 71M6541G / 71M6542F / 71M6542G是

Teridian公司第四代单相计量SoC具有5MHz的

8051兼容MPU内核，低功耗RTC，带有数字温度

补偿，闪存，以及LCD驱动器。我们的单转换器

技术与22位Σ-Δ ADC ，三个或四个模拟

输入，数字温度补偿，精密电压基准，

和一个32位计算引擎（CE ）支持广泛的

计量应用与极少的外部元件。

该71M6541 / 2设备支持可选接口的Teridian公司

71M6x01系列隔离传感器，它提供了BOM成本降低，

免疫磁性篡改，并提高可靠性。其他

功能包括一个SPI接口，先进的电源管理，

在主动和电池模式下的超低功耗运行， 3 / 5KB共享

RAM和闪速存储器32 /64 / 128KB可在被编程

计的操作和能力中的代码和/或数据的字段

驱动高达每SEG驱动器引脚6个LCD段。高

处理和采样率结合差分输入报价

一个强大的平台，计量住宅米。

代码开发工具，演示代码的完整阵列，

和参考设计，能够快速开发和认证

满足所有ANSI和IEC电能计量仪表标准

世界各地的。

中性

特点

0.1 ％的准确度2000 ： 1电流范围

超过IEC 62053 / ANSI C12.20标准

两个电流传感器输入，可选择

差模

可选增益1或8的一个电流输入

支持分流

高速瓦时/ VARh脉冲输出与

可编程的宽度

32KB闪存， 3KB RAM （ 71M6541D ）

64KB闪存， 5KB RAM（ 71M6541F / 42F ）

128KB闪存， 5KB RAM（ 71M6541G / 42G ）

多达四个输出脉冲与脉冲计数

四象限计量

数字温度补偿：

计量补偿

高精度RTC的分时使用的功能

自动温度补偿

水晶在所有供电模式

独立的32位计算引擎

46-64Hz线频率范围具有相同

校准

相位补偿（ ±10 °）的

三个电池备份模式：

掉电模式（ BRN ）

LCD模式（ LCD）

睡眠模式（ SLP ）

对销活动和唤醒定时器唤醒

1μA的睡眠模式

闪存安全

在系统程序更新

电池

分流

负载

LINE

分流

注意：

该系统是参照线

中性

LINE

电源

电阻分压器

Teridian公司

71M6xx1

MUX和ADC

IAP

IAN

脉冲

反

前

IBP

IBN

VREF

串口

V3P3A V3P3SYS GNDA GNDD

PWR MODE

控制

LINE

Teridian公司

71M6541D/F

WAKE -UP

调节器

VBAT

VBAT_RTC

电池

MONITOR

RTC

电池

8位的MPU（ 80515 ），最多5个MIPS

在掉电模式下全速MPU时钟

LCD驱动器：

- 最多6个下议院/最多56引脚

与DAC 5V LCD驱动器

截至51多功能DIO引脚

硬件看门狗定时器（ WDT）

I C / MICROWIRE EEPROM接口

温度

传感器

内存

计算

发动机

FL灰

内存

COM0...5

赛格

SEG / DIO

LCD驱动器

DIO ，豆类

DIO

液晶显示器

AMR

MODUL- RX

ATOR TX

电源故障

比较

8888.8888

脉冲，

DIO

C或μWire

EEPROM

32千赫

MPU

RTC

计时器

ICE

V3P3D

振荡器/

PLL

XIN

XOUT

主持人

SPI接口

SPI接口与闪存程序功能

两个UART用于IR和AMR

IR LED驱动器，调制

工业温度范围

64引脚（ 71M6541D / F / G）和100引脚

（ 71M6542F / G ），铅（Pb ） - 免费LQFP封装

11/5/2010

Teridian公司是商标，单转换器技术是一个注册商标。

美信集成产品公司

MICROWIRE是美国国家半导体公司的注册商标。

REV 2

71M6541D / F / G和71M6542F / G数据表

介绍................................................................................................................................. 10

硬件描述.................................................................................................................. 11

2.1硬件Overview............................................................................................................... 11

2.2模拟前端（AFE ） ........................................................................................................ 12

2.2.1信号输入引脚....................................................................................................... 14

2.2.2输入多路复用器........................................................................................................ 15

2.2.3延迟补偿............................................. .................................................. .. 19

2.2.4 ADC前置放大器..................................................................................................... 20

2.2.5 A / D转换器（ ADC ） ........................................ .................................................. ....... 20

2.2.6 FIR滤波器................................................................................................................... 20

2.2.7电压基准............................................. .................................................. .... 20

2.2.8 71M6x01隔离传感器接口（遥控感应器接口） ................................. 22

2.3数字计算引擎（ CE ） ........................................... ................................................ 24

2.3.1 CE程序存储器............................................ .................................................. ... 24

2.3.2 CE数据存储器....................................................................................................... 24

与MPU .......................................... 2.3.3 CE通讯.................................... 25

2.3.4仪表方程........................................................................................................ 25

2.3.5实时监控器（ RTM ） ........................................ .................................................. 25

2.3.6脉冲发生器...................................................................................................... 27

2.3.7 CE功能概述............................................ ................................................ 28

2.4 80515 MPU内核.................................................................................................................. 31

2.4.1存储器的结构和寻址........................................... ............................ 31

2.4.2特殊功能寄存器（SFR ） ......................................... ................................... 33

2.4.3通用80515特殊功能寄存器.......................................... ...................... 34

2.4.4指令集........................................................................................................... 36

2.4.5 UART接口...................................................................................................................... 36

2.4.6定时器和计数器............................................ .................................................. ... 39

2.4.7 WD定时器（软件看门狗定时器） ........................................ .............................. 40

2.4.8 Interrupts................................................................................................................... 40

2.5片Resources............................................................................................................... 48

2.5.1物理内存....................................................................................................... 48

2.5.2振荡器................................................................................................................... 50

2.5.3 PLL和时钟........................................... .................................................. 50

2.5.4实时时钟（ RTC ） ........................................ .................................................. ... 51

2.5.5 71M654x温度传感器............................................ ...................................... 56

2.5.6 71M654x电池监视器............................................ ............................................... 57

2.5.7 UART和光接口........................................... ............................................ 58

2.5.8数字I / O和LCD段驱动器....................................... .................................. 59

2.5.9 EEPROM接口............................................. .................................................. ..... 70

2.5.10 SPI的从端口........................................................................................................... 73

2.5.11硬件看门狗定时器............................................ ............................................ 78

2.5.12测试端口（ TMUXOUT和TMUX2OUT销） ....................................... .................... 78

功能描述................................................................................................................ 80

操作3.1理论.............................................................................................................. 80

3.2电池Modes....................................................................................................................... 81

3.2.1 BRN模式................................................................................................................ 83

3.2.2 LCD模式................................................................................................................. 83

3.2.3 SLP模式................................................................................................................. 84

REV 2

71M6541D / F / G和71M6542F / G数据表

3.3

故障和复位行为...................................................................................................... 85

3.3.1活动在掉电.......................................... .................................................. 85 ..

在低电池电压3.3.2 IC行为......................................... .................................. 86

3.3.3复位顺序........................................................................................................ 86

3.3.4看门狗定时器复位............................................ .................................................. 86

3.4唤醒行为................................................................................................................ 87

3.4.1唤醒硬件事件........................................... ............................................. 87

3.4.2唤醒定时器.......................................................................................................... 90

3.5数据流和MPU / CE通信.......................................... ..................................... 91

应用信息............................................................................................................... 92

4.1连接5 V器件........................................................................................................ 92

传感器的4.2直接连接............................................. .................................................. 。 92

4.3 71M6541D / F / G使用本地传感器......................................... ............................................ 93

4.4 71M6541D / F / G采用71M6x01and分流器........................................ ...................... 94

4.5 71M6542F / G使用本地传感器........................................... ............................................. 95

4.6 71M6542F / G采用71M6x01和电流分流器......................................... ........................ 96

4.7计量温度补偿.............................................. .................................... 97

4.7.1参考电压精度............................................ ......................................... 97

4.7.2温度系数为71M654x .......................................... ...................... 97

为VREF 4.7.3温度补偿与本地传感器........................................ 。 98

为VREF 4.7.4温度补偿与遥感器....................................... 99

4.8连接IC的EEPROM .............................................. .................................................. 100 ..

4.9连接三线的EEPROM ............................................ ......................................... 101

4.10 UART0 （ TX / RX ） .................................................................................................................. 101

4.11光纤接口（ UART1 ） ............................................ .................................................. ..... 101

4.12连接复位Pin.................................................................................................... 102

4.13连接仿真器端口引脚............................................ .......................................... 102

4.14闪存编程............................................................................................................. 104

4.14.1闪存通过ICE编程端口......................................... ............................... 104

4.14.2闪存通过SPI端口编程......................................... ............................... 104

4.15 MPU固件库........................................................................................................ 104

4.16晶体振荡器................................................................................................................. 104

4.17米Calibration................................................................................................................. 104

固件接口..................................................................................................................... 105

5.1 I / O RAM地图 - 功能令......................................... ................................................ 105

5.2 I / O RAM映射 - 按字母顺序排列......................................... ............................................ 111

5.3 CE接口说明..................................................................................................... 125

5.3.1 CE程序............................................................................................................ 125

5.3.2 CE数据格式...................................................................................................... 125

5.3.3常数................................................................................................................ 125

5.3.4环境............................................................................................................ 126

5.3.5 CE Calculations....................................................................................................... 126

5.3.6 CE前端数据（原始数据） ....................................... ......................................... 127

5.3.7 FCE状态和控制........................................... ................................................ 127

5.3.8 CE传输变量............................................ ................................................. 129

5.3.9脉冲Generation..................................................................................................... 132

5.3.10其它CE参数............................................ .................................................. 134

5.3.11 CE校准参数............................................ .......................................... 135

5.3.12 CE流图............................................ .................................................. 136 ....

电气规格............................................................................................................ 138

REV 2

71M6541D / F / G和71M6542F / G数据表

绝对最大额定值............................................... .................................................. 138

推荐的外部元件............................................... .................................. 139

推荐工作条件............................................... ................................... 139

性能规格................................................ ................................................. 140

6.4.1输入逻辑电平............................................ .................................................. ..... 140

6.4.2输出逻辑Levels................................................................................................. 140

6.4.3电池监视器........................................................................................................ 141

6.4.4温度监控器............................................. .................................................. 141

6.4.5电源电流........................................................................................................ 142

6.4.6 V3P3D开关......................................................................................................... 143

6.4.7内部电源故障比较器........................................... ................................ 143

6.4.8 2.5 V稳压器 - 系统电源........................................ ........................ 143

6.4.9 2.5 V稳压器 - 电池电源........................................ ......................... 144

6.4.10晶体振荡器..................................................................................................... 144

6.4.11锁相环（ PLL ） ........................................ ............................................... 144

6.4.12 LCD驱动器............................................................................................................ 145

6.4.13 VLCD Generator...................................................................................................... 146

6.4.14 VREF ...................................................................................................................... 148

6.4.15 ADC转换器........................................................................................................ 149

6.4.16前置放大器的IAP -IAN ........................................ ................................................. 150

6.5时序规范.......................................................................................................... 151

6.5.1闪存......................................................................................................... 151

6.5.2 SPI从机................................................................................................................ 151

6.5.3 EEPROM接口............................................. .................................................. ... 151

6.5.4 RESET引脚.............................................................................................................. 152

6.5.5 RTC ........................................................................................................................ 152

6.6封装外形图.............................................. .................................................. 153 ..

6.6.1 64引脚LQFP封装外形图纸........................................ ........................... 153

6.6.2 100引脚LQFP封装外形图........................................ ......................... 154

6.7包装标志.............................................................................................................. 155

6.8引脚图................................................................................................................. 156

6.8.1 71M6541D / F / G LQFP - 64封装引脚..................................... .......................... 156

6.8.2 71M6542F / G LQFP - 100封装引脚....................................... .......................... 157

6.9引脚说明.................................................................................................................. 158

6.9.1电源和地引脚........................................... ................................................ 158

6.9.2模拟引脚............................................................................................................. 159

6.9.3数字引脚.............................................................................................................. 160

6.9.4 I / O等效电路.......................................... .................................................. 。 162

订购信息................................................................................................................. 163

7.1 71M6541D / F / G和71M6542F / G ........................................ ............................................... 163

相关信息................................................................................................................... 163

联系信息................................................................................................................... 163

附录A ：缩略语..................................................................................................................... 164

附录B ：修订历史记录........................................................................................................... 165

6.1

6.2

6.3

6.4

REV 2

71M6541D / F / G和71M6542F / G数据表

科幻居雷什

图2. 71M6541D / F / G AFE框图（本地传感器） ................................... ............................ 12

图3. 71M6541D / F / G AFE框图与71M6x01 ..................................... ............................. 13

图4. 71M6542F / G AFE框图（本地传感器） ..................................... ............................. 13

图5. 71M6542F / G AFE框图与71M6x01 ....................................... .............................. 14

图6：美国在一个多路复用帧（ MUX_DIV [3：0 ] = 3） ................................ .................................. 17

图7：美国在一个多路复用帧（ MUX_DIV [3：0 ] = 4） ................................ .................................. 17

图8 ：斩波放大器的一般拓扑学......................................... ...................................... 21

图9 ： CROSS信号

CHOP_E

= 00........................................................................................... 21

图10： RTM的时序.......................................................................................................................... 26

图11 ： ADC MUX ，CE ，和RTM串行传输的时序关系.................................. 26

图12.脉冲发生器FIFO时序........................................... .................................................. .. 28

图13 ：累积间隔............................................................................................................ 29

图14：从多路复用周期的样品（ MUX_DIV [3：0 ] = 3） ................................. ............................ 30

图15：从多路复用周期的样品（ MUX_DIV [3：0 ] = 4） ................................. ............................ 30

图16 ：中断结构................................................................................................................. 47

图17 ：自动温度补偿............................................ ..................................... 54

图18 ：光学Interface.................................................................................................................... 58

图19 ：光接口（ UART1 ） ..................................................................................................... 59

图20 ：连接外部负载到DIO引脚........................................ ..................................... 60

图21 ：LCD波形................................................................................................................... 68

图22 ： 3线接口。写命令，成为HiZ = 0 。 .................................................. ........................... 72

图23 ： 3线接口。写命令，成为HiZ = 1 ............................................ .................................. 72

图24 ： 3线接口。读命令。 .................................................. ...................................... 72

图25 ： 3线接口。写命令时， CNT = 0 ............................................ ....................... 73

图26 ： 3线接口。写命令时，成为HiZ = 1和WFR = 1 。 ................................................. 73

图27 ： SPI的从端口 - 典型的多字节的读写操作................................... ........... 75

图28 ：电压，电流，瞬时和累积能量....................................... .................. 80

图29 ：操作模式状态图........................................... ................................................ 81

图30 ： MPU / CE数据流............................................................................................................... 91

图31 ：电阻分压器（电压检测） ........................................ .................................. 92

图32. CT与单端输入连接（电流检测） .................................... ................ 92

图33 ： CT带差分输入连接（电流检测） ...................................... .................. 92

图34 ：差分电阻并联连接（电流检测） ....................................... ............ 92

图35. 71M6541D / F / G与本地传感器....................................... ................................................ 93

图36 ： 71M6541D / F / G与71M6x01隔离传感器...................................... ................................ 94

图39 ： I C EEPROM Connection.................................................................................................... 101

图40 ：连接的UART0 ...................................................................................................... 101

图41 ：连接光学元件........................................... ......................................... 102

图42 ：外部元件为RESET引脚：按钮（左），生产电路（右） ......... 102

图43 ：外部元件的仿真器接口......................................... ........................ 103

图44 ： CE数据流：多路复用器和ADC ........................................ ............................................ 136

图45 ： CE数据流：缩放，增益控制，中间变量.................................... .......... 136

图46 ： CE数据流：磨边求和滑台....................................... .......................... 137

图47 ： 64引脚LQFP封装外形......................................... .................................................. 153 ..

图48 ： 100引脚LQFP封装外形......................................... .................................................. 154

图49.封装标记（示例） .......................................... .................................................. 155

图50 ：引脚为71M6541D / F / G（ LQFP - 64封装） ................................. ............................. 156

图52 ： I / O等效Circuits......................................................................................................... 162

REV 2

19-5376 ;第2版; 11/11

AVAILAB

71M6541D / F / G和71M6542F / G

电能表集成电路

数据表

概述

该71M6541D / 71M6541F / 71M6541G / 71M6542F / 71M6542G是

Teridian公司第四代单相计量SoC具有5MHz的

8051兼容MPU内核，低功耗RTC，带有数字温度

补偿，闪存，以及LCD驱动器。我们的单转换器

技术与22位Σ-Δ ADC ，三个或四个模拟

输入，数字温度补偿，精密电压基准，

和一个32位计算引擎（CE ）支持广泛的

计量应用与极少的外部元件。

该71M6541 / 2设备支持可选接口的Teridian公司

71M6x01系列隔离传感器，它提供了BOM成本降低，

免疫磁性篡改，并提高可靠性。其他

功能包括一个SPI接口，先进的电源管理，

在主动和电池模式下的超低功耗运行， 3 / 5KB共享

RAM和闪速存储器32 /64 / 128KB可在被编程

计的操作和能力中的代码和/或数据的字段

驱动高达每SEG驱动器引脚6个LCD段。高

处理和采样率结合差分输入报价

一个强大的平台，计量住宅米。

代码开发工具，演示代码的完整阵列，

和参考设计，能够快速开发和认证

满足所有ANSI和IEC电能计量仪表标准

世界各地的。

中性

特点

0.1 ％的准确度2000 ： 1电流范围

超过IEC 62053 / ANSI C12.20标准

两个电流传感器输入，可选择

差模

可选增益1或8的一个电流输入

支持分流

高速瓦时/ VARh脉冲输出与

可编程的宽度

32KB闪存， 3KB RAM （ 71M6541D ）

64KB闪存， 5KB RAM（ 71M6541F / 42F ）

128KB闪存， 5KB RAM（ 71M6541G / 42G ）

多达四个输出脉冲与脉冲计数

四象限计量

数字温度补偿：

计量补偿

高精度RTC的分时使用的功能

自动温度补偿

水晶在所有供电模式

独立的32位计算引擎

46-64Hz线频率范围具有相同

校准

相位补偿（ ±10 °）的

三个电池备份模式：

掉电模式（ BRN ）

LCD模式（ LCD）

睡眠模式（ SLP ）

对销活动和唤醒定时器唤醒

1μA的睡眠模式

闪存安全

在系统程序更新

电池

分流

负载

LINE

分流

注意：

该系统是参照线

电源

功能图

中性

LINE

电阻分压器

Teridian公司

71M6xx1

MUX和ADC

IAP

IAN

脉冲

反

前

IBP

IBN

VREF

串口

V3P3A V3P3SYS GNDA GNDD

PWR MODE

控制

LINE

Teridian公司

71M6541D/F

WAKE -UP

调节器

VBAT

VBAT_RTC

电池

MONITOR

RTC

电池

8位的MPU（ 80515 ），最多5个MIPS

在掉电模式下全速MPU时钟

LCD驱动器：

- 最多6个下议院/最多56引脚

与DAC 5V LCD驱动器

截至51多功能DIO引脚

硬件看门狗定时器（ WDT）

I C / MICROWIRE EEPROM接口

温度

传感器

内存

计算

发动机

FL灰

内存

COM0...5

赛格

SEG / DIO

LCD驱动器

DIO ，豆类

DIO

液晶显示器

AMR

MODUL- RX

ATOR TX

电源故障

比较

8888.8888

脉冲，

DIO

C或μWire

EEPROM

32千赫

MPU

RTC

计时器

ICE

V3P3D

振荡器/

PLL

XIN

XOUT

主持人

SPI接口

SPI接口与闪存程序功能

两个UART用于IR和AMR

IR LED驱动器，调制

工业温度范围

64引脚（ 71M6541D / F / G）和100引脚

（ 71M6542F / G ），铅（Pb ） - 免费LQFP封装

引脚配置在数据资料的最后。

Teridian公司是商标，单转换器技术是一个注册商标。

逻辑图继续在数据表的末尾。

美信集成产品公司

UCSP是Maxim Integrated Products的商标。

MICROWIRE是美国国家半导体公司的注册商标。

11/5/2010

对于定价，交付和订购信息，请联系马克西姆直接

在1-888-629-4642 ，或访问Maxim的网站www.maximintegrated.com 。