探索N34TS04：溫度傳感器與SPD EEPROM的完美融合

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，溫度監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。ON Semiconductor推出的N34TS04，將溫度傳感器（TS）與4 - Kb的串行存在檢測(cè)（SPD）EEPROM集成于一體，為DDR4 DIMM應(yīng)用提供了高效且可靠的解決方案。今天，我們就來(lái)深入了解這款產(chǎn)品。

文件下載：onsemi N34TS04數(shù)字輸出溫度傳感器.pdf

產(chǎn)品概述

N34TS04是一款符合JEDEC TSE2004av規(guī)范的設(shè)備，支持標(biāo)準(zhǔn)（100 kHz）、快速（400 kHz）和快速增強(qiáng)（1 MHz）I2C協(xié)議。溫度傳感器每秒至少進(jìn)行10次溫度測(cè)量，主機(jī)可通過(guò)串行接口獲取溫度讀數(shù)，并與內(nèi)部寄存器中存儲(chǔ)的高、低和臨界觸發(fā)限值進(jìn)行比較。當(dāng)溫度超出或低于限值時(shí)，會(huì)通過(guò)開漏EVENT引腳發(fā)出信號(hào)。此外，該設(shè)備有兩個(gè)2 - Kb的SPD EEPROM存儲(chǔ)庫(kù)，上電時(shí)會(huì)激活其中一個(gè)，之后可通過(guò)軟件命令進(jìn)行切換，且每個(gè)1 - Kb的存儲(chǔ)塊都能通過(guò)軟件命令進(jìn)行寫保護(hù)。

引腳配置/引腳功能

關(guān)鍵特性

性能參數(shù)

• 溫度范圍：-20°C至+125°C，能適應(yīng)多種不同的工作環(huán)境。
• 供電范圍：SPD EEPROM為1.7 V - 5.5 V，溫度傳感器為2.2 V - 5.5 V，供電靈活性高。
• 溫度特性：在不同溫度區(qū)間，溫度讀數(shù)誤差控制在一定范圍內(nèi)，如在+75°C≤TA≤+95°C的活動(dòng)范圍內(nèi)，誤差為±1.0°C。ADC分辨率為12位，溫度分辨率達(dá)0.0625°C，轉(zhuǎn)換時(shí)間僅100 ms，能快速準(zhǔn)確地獲取溫度數(shù)據(jù)。

電氣特性

• I2C/SMBus接口：具備施密特觸發(fā)器和噪聲抑制濾波器，可有效提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
• 低功耗CMOS技術(shù)：降低了設(shè)備的功耗，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

封裝形式

提供2 x 3 x 0.75 mm TDFN封裝和2 x 3 x 0.5 mm UDFN封裝，滿足不同的應(yīng)用需求，且這些封裝均為無(wú)鉛產(chǎn)品，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

引腳功能與接口協(xié)議

引腳功能

I2C/SMBus協(xié)議

N34TS04支持I2C和SMBus數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，采用兩根線進(jìn)行通信，一根用于時(shí)鐘（SCL），一根用于數(shù)據(jù)（SDA）。數(shù)據(jù)傳輸需在總線空閑時(shí)啟動(dòng)，傳輸過(guò)程中，SDA線在SCL線為高電平時(shí)必須保持穩(wěn)定。START條件用于喚醒所有從設(shè)備，STOP條件表示數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。主設(shè)備通過(guò)廣播8位串行從設(shè)備地址來(lái)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，從設(shè)備會(huì)對(duì)匹配的地址進(jìn)行應(yīng)答。

操作模式與命令集

上電復(fù)位（POR）

設(shè)備內(nèi)置POR電路，可防止設(shè)備在上電時(shí)進(jìn)入不確定的邏輯狀態(tài)。當(dāng)Vcc超過(guò)POR觸發(fā)電平，溫度傳感器組件進(jìn)入轉(zhuǎn)換模式，SPD組件進(jìn)入待機(jī)模式；當(dāng)Vcc低于POR觸發(fā)電平時(shí)，兩者均進(jìn)入復(fù)位模式，有效保護(hù)設(shè)備免受電源故障的影響。

數(shù)據(jù)讀寫操作

• 寫操作：包括EEPROM字節(jié)和TS寄存器寫、EEPROM頁(yè)寫。寫操作時(shí)，主設(shè)備需創(chuàng)建START條件，發(fā)送從設(shè)備地址、數(shù)據(jù)地址和數(shù)據(jù)，最后創(chuàng)建STOP條件完成操作。
• 讀操作：有立即讀、選擇性讀和順序EEPROM讀三種方式。立即讀可直接從當(dāng)前地址指針位置讀取數(shù)據(jù)；選擇性讀可從指定地址開始讀取；順序EEPROM讀可連續(xù)讀取數(shù)據(jù)，地址指針會(huì)自動(dòng)遞增。

軟件寫保護(hù)

每個(gè)1 - Kb的存儲(chǔ)塊都可單獨(dú)設(shè)置寫保護(hù)，通過(guò)在地址引腳A0施加高電壓VHV來(lái)設(shè)置或清除寫保護(hù)標(biāo)志。設(shè)置或清除標(biāo)志時(shí)，需遵循特定的命令格式和操作條件。

溫度傳感器操作與寄存器

溫度傳感器操作

溫度傳感器組件將比例絕對(duì)溫度（PTAT）傳感器與Σ - Δ調(diào)制器相結(jié)合，提供12位帶符號(hào)的數(shù)字溫度表示。傳感器以內(nèi)部時(shí)鐘運(yùn)行，至少每100 ms啟動(dòng)一次新的轉(zhuǎn)換周期，轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)在溫度數(shù)據(jù)寄存器（TDR）中。TDR中的值會(huì)與高限寄存器（HLR）、低限寄存器（LLR）和臨界溫度寄存器（CTR）中的限值進(jìn)行比較，當(dāng)溫度超出限值時(shí)，EVENT引腳可能會(huì)被置位。

寄存器

N34TS04包含八個(gè)16位寬的寄存器，用于溫度傳感器功能。這些寄存器包括能力寄存器、配置寄存器、溫度觸發(fā)點(diǎn)寄存器、溫度數(shù)據(jù)寄存器、制造商ID寄存器和設(shè)備ID與修訂寄存器等。不同的寄存器具有不同的功能和讀寫權(quán)限，例如能力寄存器為用戶只讀，用于列出溫度傳感器的功能；配置寄存器可讀寫，用于控制溫度傳感器的各種操作模式。

總結(jié)

N34TS04以其集成化的設(shè)計(jì)、豐富的功能和良好的性能，為電子工程師在溫度監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的需求合理配置設(shè)備的參數(shù)和操作模式，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在使用過(guò)程中，要注意遵循設(shè)備的電氣特性和操作規(guī)范，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用類似設(shè)備時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。