【应用】ZSC31010、ZSC31015传感器信号调节器为实现ZACwire单线双向通信提供解决方案

时间： 2019-07-12 来源：Renesas

Renesas推出的两款传感器信号调节器 ZSC31010和ZSC31015，这两款RBic都具有ZACwire通信功能。ZACwire是一种单线双向通信接口，与模拟电压输出共用一个引脚，不需要其他辅助引脚，这样大大降低了成本和复杂度，它可以用于传感器数据的校准，也可用于传感器数据的传输。ZACwire通信的位编码是一种占空比编码，与曼彻斯特编码非常相似，每一个位信号都带有时钟同步信号（每一位信号周期之初的下降沿），这使得RBic与微控制器之间的ZACwire通信对波特率不敏感。如图1所示为ZACwire位占空比编码波形图。

图1 ZSC31010和ZSC31015的ZACwire通信位占空比编码波形图

ZACwire通信在总线空闲时，总线保持高电平，通信开始，首先发送一个起始位，占空比50%，下降沿开始计时到上升沿，这个时间作为节拍时间，将被保存，后面发送8个数据位，每一个下降沿一个数据位，下降沿开始到节拍时间采样总线电平，高电平为逻辑‘1’，低电平为逻辑‘0’，数据位后面是1位奇偶校验位，在保持32µs的高电平作为停止时间，然后再发送下一个字节的数据。如图2所示为发送两个字节2BH，EDH的波形图。

图2 ZSC31010和ZSC31015的ZACwire通信发送两个字节2BH，EDH的波形图

RBic有4种传感器数据的更新周期，分别是1ms，5ms，25ms，125ms，配置可以修改，并且保存在EEPROM中。图3为不同更新周期的ZACwire通信时间表。以1ms更新周期为例，他的ZACwire通信波特率为32KHz，每一位传输时间31.3µs，两个字节传感器数据，传输时间0.64ms，加上空闲时间1ms，更新数据的周期实际是1.64ms。

图3 不同更新周期的ZACwire通信时间表

RBic传感器数据通过ZACwire通信定期发送，微控制器通过中断接收，如果是实时嵌入式系统，为了避免定期产生不必要的中断，占用系统过多的时间，我们可以通过外接MOSFET控制RBic的供电，当系统需要读取RBic数据时，开通MOSFET，RBic上电，大约10ms之后RBic将会发送数据包。图4为带供电开关的RBic与微控制器通信电路图。

图4 带供电开关的ZSC31010或ZSC31015与微控制器通信电路图

Renesas的两款传感器信号调节器 ZSC31010和ZSC31015，能够实现ZACwire单线通信，大大提升了传感器的自动化程度，在不增加通信电缆使用原有信号传输电缆的情况下，传感器就能够实现远距离的双向通信，实现自动化的标定和校准。

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