CY8CPLC10
电力线通信解决方案
特点
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功能概述
该CY8CPLC10是一个集成电力线通信
与电力线调制解调器PHY和电力线网络解决方案
协议栈在同一芯片上。这有助于在强大的通讯
在电力线的不同节点之间的阳离子。
集成电力线调制解调器PHY
2400bps的频移键控调制
电力线优化的网络协议
集成了数据链路，传输层和网络层
支持双向半双工通信
CRC错误检测，以最小化数据丢失
I
2
使电力线应用层
我支持
2
50 ， 100 ，和400 kHz频率
参考设计为110V到240V AC， 12V至24V AC / DC
耦合电路
参考设计符合CENELEC EN50065-1 ：2001
和FCC Part 15
电力线传输器
驻留在主机微控制器产生的应用
消息要在电力线传输。这些消息
被输送到CY8CPLC10在I
2
C串行链路。
居住在CY8CPLC10的电力线网络层
接收到这些I
2
C消息，并产生电力线的反式
ceiver （ PLT）的数据包。这些分组由频移键控调制
调制解调器和由外部耦合加上电力线
电路。
电力线接收器
通过耦合电路接收电力线信号，并
通过FSK调制解调器PHY解调。这些PLT数据包
由电力线网络协议解码，然后传送
到外部主机微控制器的I
2
C画幅。
应用
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住宅和商业照明控制
家庭自动化
自动抄表
工业控制和标牌
智能能源管理
逻辑框图
主机系统
电力线通信解决方案
的PSoC
TM
/
外部μC
I C包
2
电力线网络
协议
CY8CPLC10
应用
电路
电力线
FSK调制解调器
PHY
交流/直流电力线
耦合电路
（ 110V - 240V AC ， 12V -24V
AC / DC等）
电力线
赛普拉斯半导体公司
文档编号： 001-50001修订版* C
198冠军苑
圣荷西
,
CA 95134-1709
408-943-2600
修订后的2009年8月21日
[+ ]反馈
CY8CPLC10
利用强大的通讯赛普拉斯
PLC解决方案
电力线是世界上最广泛使用的commu-之一
讯为媒介的PLC技术。的普遍性
输电线也使得难于预测的特性
和PLC产品的操作。由于质量参差不齐
世界各地的电力线，实施稳健的通信
阳离子电力线是一个工程挑战。保持这种
记住，赛普拉斯的PLC解决方案旨在启用安全
和电力线的可靠通信。赛普拉斯的PLC
功能，使电力线通讯强劲
包括：
■
电力线调制解调器PHY
图2. CY8CPLC10 ： FSK调制解调器PHY
电力线通信解决方案
I
2
包
电力线网络
协议
CY8CPLC10
■
通过优化过滤器集成电力线调制解调器PHY和
放大器与损耗的高电压和低电压下工作
输电线。
优化电力线网络协议，支持双向
与基于应答信号tional沟通。
情况下的数据包丢失的，由于在电力线突发噪声，
发射器可重发的数据。
电力线网络协议还支持8位CRC校验码的
错误检测和数据分组的重传。
甲载波侦听多路访问（CSMA ）方案中，内置于
网络协议，最大程度地减少数据包传输之间的碰撞
在电力线的任务。这提供了多种支持
主人和一个更大的网络上可靠的通信。
电力线
FSK调制解调器
PHY
■
■
赛普拉斯的PLC解决方案的物理层实现
使用FSK调制解调器，使半双工通信
在电力线。该调制解调器支持的原始数据速率高达2400
BPS 。
图3. CY8CPLC10 ： FSK调制解调器PHY框图
网络协议
详细说明
图1. CY8CPLC10内部框图
外部外部
水晶
时钟
INT
CLKSEL
TX
RX
BIU
数字
接收器
数字
发射机
逻辑“1”或
逻辑“0”的
调制器
方波
在FSK
频率
迟滞
比较
低通
滤波器
状态和中断信号
TX
卜FF器
FSK
调制器
FSK OUT
电力线调制解调器PHY
时钟
电路
当地
振荡器
外部低
低通滤波器
相关
SCL
SDA
I2C
接口
内存
ARRAY
处理器
RX
卜FF器
FSK
DE调制器
在FSK
IF频带
低通滤波器
混频器
HF频段
低通滤波器
RX
扩音器
当地
振荡器
EEPROM
发射机
可编程
增益放大器器
I2C地址
SELECT
3位逻辑
地址
接收器
自动
增益控制
该CY8CPLC10包括两个主要的功能组件：
■
■
电力线调制解调器PHY
电力线网络协议
耦合电路
该应用程序驻留在主机系统上的诸如的PSoC
,
EZ-颜色
或任何其它的微控制器。消息
由应用程序生成被传送到
CY8CPLC10过我
2
C和处理由这些官能
组件。以下各节介绍的简要说明
所有这些组件的。
文件编号： 001-50001修订版* D
第25 2
[+ ]反馈
CY8CPLC10
发射器部分
从网络层的数字数据被数字序列
发射机和作为输入到调制器。调制器
通过一个明确的因素划分本地振荡器的频率
根据所输入的数据是否为高电平逻辑“1”或低
逻辑电平“0” 。然后，它会生成一个正弦波133.3千赫（逻辑
'0'）或131.8千赫（逻辑“1” ），其被馈送到可编程
增益放大器，以产生频移键控调制信号。逻辑'1'
频率也可以被配置为130.4千赫为更宽的FSK
带宽。该器件还提供了一个条款，绕过
内部TX滤波器和输出的方波的各频移键控
频率。
接收器部分
从电力线输入的FSK信号被输入到高
高频（ HF）带通滤波器滤除带外
频率分量，并输出内滤波后信号
125 kHz到140 kHz的进一步解调功能所需的频谱
分页。混频器块乘以滤波FSK信号与
本地产生的信号，以产生外差频率。
中频（ IF）带通滤波器进一步
根据需要进行进一步的解调去掉了带外噪声。
此信号被馈送到其产生的直流相关器
组分（包括逻辑“1”和“0” ）和更高的
频率分量。
相关器的输出被馈送到低通滤波器（LPF ），该
输出仅在2400波特解调的数字数据和
抑制在生成的所有其他较高频率分量
相关处理。 LPF的输出由数字化
迟滞比较器。这消除了相关器的效果
延迟和错误的逻辑触发因噪音。数字接收器
反序列化这些数据，并输出到网络层为种间
pretation 。
接收器还实现了自动增益控制（AGC） 。
这个功能使得接收机能够调整其增益automat-
ically取决于输入FSK信号的信号强度。
耦合电路参考设计
从耦合电路耦合的低电压信号
CY8CPLC10到电力线。这个电路的拓扑结构是
通过在电力线和设计上的电压来确定
制约了电力线的使用法规规定。
赛普拉斯提供的参考设计为一系列的电力线
电压，如110V AC， 240V AC ， 12V DC ， 24V DC ，和
24V交流。在110V交流和240V交流电源的设计都符合
以下电力线的使用规则：
■
■
图4. CY8CPLC10 ：电力线网络协议
电力线通信解决方案
I C包
2
电力线网络
协议
CY8CPLC10
电力线
FSK调制解调器
PHY
网络协议的CY8CPLC10芯片上实现
支持以下功能：
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■
■
■
■
■
■
■
■
双向半双工通信
主从和对等网络电力线节点
电力线网络上多个主
8位逻辑寻址支持多达256个节点的电力线
16位扩展逻辑寻址最多可支持65530
电力线节点
64位物理寻址支持高达2
64
电力线节点
单独的广播或组寻址模式
载波侦听多路访问（CSMA ）
完全控制传输参数
承认
待处理财产损溢
重复发送
顺序编号
CSMA ：该协议提供了随机选择一段
85至115毫秒（在7可能的值在这个
范围），其中在用检测器的频带，必须指出的
线是未使用时，尝试进行传输之前
带使用中（ BIU ） ：带在用检测器，根据定义
CENELEC EN 50065-1 ，是有源每当一个信号，即
超过86 dBuVrms范围内的131.5千赫至133.5千赫是
呈现为至少4毫秒。该阈值可配置为
不同的终端系统应用不需要CENELEC
compliance.The的调制解调器尝试后，每85至重发
115毫秒时的频带正在使用中。该变送器超时后
1.1秒并产生一个中断，以指示
发射器是无法获得的电力线。
CSMA和时序参数
■
■
FCC第15部分为北美
EN50065-1 ：2001
电力线网络协议
赛普拉斯的电力线网络优化的协议执行
数据链路，网络中的一个传输层的功能，并
ISO / OSI等效模型。
文件编号： 001-50001修订版* D
第25 3
[+ ]反馈
CY8CPLC10
■
吞吐量：数据（符号），每个单元由10位
因为每个字符都需要一个起始位和一个停止位
和8位数据。在2400波特，这给出了一个吞吐量
240字节/秒。
表2.电力线收发器（ PLT ）包头
场
名字
SA型
DA型
数
位
1
2
标签
来源
地址
TYPE
目的地
地址
TYPE
描述
0 - 逻辑寻址
1物理地址
00 - 逻辑寻址
01 - 集团寻址
10 - 物理地址
11 - 无效
0 - 未确认
MESSAGING
1 - 确认的消息
四位唯一标识符
源之间的每个包
和目标
第四位CRC值。这
使接收器能够
暂停接收其余
如果其标题是包
损坏
240字节/秒= 4.167毫秒/字节= 66.6毫秒/ 16字节数据包公式。 1
假设背靠背传输，这对应于：
每秒240个基点/ 16字节的数据包= 15包
电力线收发器包
电力线网络协议定义了一个电力线反式
ceiver （ PLT）的数据包结构，它是用于数据传输
在整个电力线节点之间。包形成及数据
跨越电力线网络传输被实现跨
应受的CY8CPLC10 。
一个PLT包被分配到一个可变长度的头
（最少6个字节，以最大20字节）和可变长度
有效载荷（最低为0字节到最大31个字节） 。
该分组，然后由电力线调制解调器的PHY发送
和跨越电力线的外部耦合电路。
PLT的数据包的格式示于
表1中。
表1.电力线收发器（ PLT ）数据包结构
字节
OFFSET
7
0x00
0x01
6
5
4
位偏移
3
2
1
0
式。 2
服务
TYPE
SEQ民
标题
CRC
1
4
4
顺序
数
有效载荷
分组有效负载具有0到31个字节的长度。有效载荷
内容是用户定义的，并且可以读出或通过我写
2
C.
数据包CRC
该分组的最后一个字节是用来检查一个8位的CRC值
分组数据的完整性。这个CRC计算包括头
和数据包的有效载荷部分，是除
电力线包头CRC 。
地址
PLC的节点的逻辑地址是通过软件由设置
外部主机控制器或通过在远程节点
电力线。的逻辑地址，也可以通过硬件设置
与3位LOG_ADDR （逻辑地址），端口（例如
一个板上的3位DIP开关） 。但是，它被覆盖时，
在软件中设置。每一个PLC节点也有一个唯一的64位
其用于分配的逻辑物理地址
地址。
所有的地址引脚逻辑反转，即，施加高
电压对这些引脚对应于写入逻辑“0”和副
反之亦然。
组成员
组成员身份使用户能够多播消息
选择组。该CY8CPLC10支持两种类型的组
寻址。
■
SA DA型服务
TYPE
TYPE
RSVD
响应RSVD
目标地址
（ 8位逻辑， 16位扩展逻辑或64位
物理的）
源地址
（ 8位逻辑， 16位扩展逻辑或64位
物理的）
命令
RSVD
SEQ民
有效载荷长度
电力线包头
CRC
0x02
0x03
0x04
0x05
0x06
有效载荷（ 0至31个字节）
电力线收发数据包的CRC
数据包报头
在分组报头包括前六个字节的数据包的
当1字节的逻辑地址被用来。当8个字节的物理
寻址的情况下，每个源和目的地地址
包含8个字节。在这种情况下，报头可以包括一个
最大20个字节。未使用的字段标记RSVD是未来
膨胀和被发送的第0位。
表2
描述
详细PLT数据包头字段。
单组成员：网络协议支持了
向网络中的这个模式上256个不同的基团。在这
模式中，每个PLC节点只能是单个基团的一部分。为
例如，多个PLC的节点可以是组131的一部分。
多组成员：网络协议支持
在这种模式下，每个PLC的节点八个不同的基团可以是
多个组的一部分。例如，一个单一的PLC节点可以
为第3组，第4组和组的7AT同一时间的一部分。
■
文件编号： 001-50001修订版* D
第25 4
[+ ]反馈
CY8CPLC10
这两种模式中，也可以一起使用的组
会员资格。例如，一个单一的可编程控制器节点可以是一个部
组131和还多基，如第3组，第4组，
和第7组。
广播消息到所有组成员ID
网络中的节点为0x00 。
服务类型总是被设置为Unacknowledgment模式
组寻址模式。这是为了避免确认
洪水对组播在电力线。
表3. CY8CPLC10存储器映射
OFFSET
0x00
0x01
0x02
0x03
0x04
0x05
0x06
0x07
0x08
0x10
0x11
0x30
0x31
0x32
0x33
0x40
0x41
0x49
0x4a
0x69
寄存器名称访问
INT_ENABLE
Local_LA_
最低位
Local_LA_
最高位
Local_Group
RW
RW
RW
RW
7
6
5
CY8CPLC10存储器映射
表3
给出了详细的CY8CPLC10内存位置Infor公司
息。此信息可用于应用程序开发
opment上的外部主控制器。几个PLC的命令
从电力线网络协议实例化的基础上
该存储器位置被写入。
4
INT_TX_
NO_ACK
3
2
1
INT_RX_
数据吗？
可用的
0
INT_TX_
数据吗？
发送
INT_CLEAR INT_Polarity INT_UnableTo
TX
INT_TX_ INT_RX_
NO_RESP Packet_
下降
8 - 位逻辑地址/ LSB的扩展16位地址
最高位为16位扩展地址
8位组地址
一热编码（例如，如果字节= 0b00010001 ，然后组的成员＃5和＃ 1）
Tx_enable时RX_Enable
送？
信息
TX_SA_
TYPE
LOCK
CON组fi guration
DISABLE_
BIU
RX ±
覆盖
Set_Ext_混杂混杂
地址
_MASK
_CRC_MAS
K
Local_Group_Ho RW
t
PLC_Mode
TX_Message_
长
TX_Config
TX_DA
TX_DATA
RW
RW
RW
RW
RW
版权所有
版权所有
中继器
TX_DA_Type
TX_Service
πType
TX命令ID
Payload_Length_MASK
TX_Retry
远程节点的目的地址（8字节）
TX数据（ 31字节）
Auto_BIU_
门槛
TX_DELAY
版权所有
版权所有
NEW_RX_
味精
RX_DA_
TYPE
CMP
RX_SA_
TYPE
RX命令ID
RX数据（ 31字节）
Status_Valu
e_Change
版权所有
Status_BUSY Status_TX_ Status_TX STATUS_ Status_RX_ Status_TX_D
NO_ACK
_
RX_Pack Data_Availab
ata_
NO_RESP et_Dropp
le
发送
ed
物理地址（8字节） ， "0x6A -> MSB"
版本号
版权所有
版权所有
RX_Msg_Length
版权所有
版权所有
BIU_Threshold_Constant
Modem_F储备
SKBW_MA
d
SK
Modem_BPS_MASK
TX_CommandID RW
Threshold_Noise RW
Modem_Config
TX_GAIN
RX_Gain
RX_Message_
信息
RX_SA
RX_DATA
INT_STATUS
RW
RW
RW
RW
R
R
R
R
TX_GAIN
PGA
0x34-0x3F保留
远程节点源地址（ 8字节）
RX CommandID
0x6A
0x72
Local_PA
Local_FW
R
R
文件编号： 001-50001修订版* D
第25 5
[+ ]反馈
QQ：2880707522 复制
