Cirrus Logic CS5480 - Manual (Page 2)

CS5480
2 DS980F3
TABLE OF CONTENTS
1. Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
2. Pin Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.1 Analog Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.1.1 Voltage Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.1.2 Current1 and Current2 Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.1.3 Voltage Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.1.4 Crystal Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.2 Digital Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.2.1 Reset Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.2.2 Digital Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.2.3 UART/SPI™ Serial Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2.2.3.1 SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
2.2.3.2 UART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
2.2.4 MODE Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
3. Characteristics and Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
4. Signal Flow Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
4.1 Analog-to-Digital Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
4.2 Decimation Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
4.3 IIR Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
4.4 Phase Compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
4.5 DC Offset and Gain Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
4.6 High-pass and Phase Matching Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
4.7 Digital Integrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
4.8 Low-rate Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
4.8.1 Fixed Number of Samples Averaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.8.2 Line-cycle Synchronized Averaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.8.3 RMS Current and Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.8.4 Active Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.8.5 Reactive Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.8.6 Apparent Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.8.7 Peak Voltage and Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.8.8 Power Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.9 Average Active Power Offset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
4.10 Average Reactive Power Offset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
5. Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
5.1 Power-on Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
5.2 Power Saving Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
5.3 Zero-crossing Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
5.4 Line Frequency Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
5.5 Meter Configuration Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
5.6 Tamper Detection and Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
5.6.1 Anti-tampering on Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
5.6.1.1 Automatic Channel Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
5.6.1.2 Manual Channel Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
5.6.2 Anti-tampering on Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
5.7 Energy Pulse Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25