78M6618 PDU1 固件快速入门全解析

在智能电网解决方案领域，Maxim 的 78M6618 PDU1 固件为单相交流配电单元（PDU）提供了出色的能量测量方案。本文将依据相关文档，为电子工程师们详细介绍 78M6618 PDU1 固件的快速入门指南，涵盖评估套件、软件开发工具包以及闪存编程等关键内容。

文件下载：78M6618-PDU-1.pdf

一、78M6618 PDU1 固件简介

78M6618 PDU1 固件是专门为单相交流配电单元优化的交钥匙能量测量解决方案。在传感器接口方面，它具备八个电流感应输入和两个电压感应输入（单相）；在主机接口上，可通过 UART 或 SPI 接口对设备进行配置，并获取 RMS 电压、RMS 电流、有功功率、视在功率、无功功率、功率因数、能量以及线频率等测量数据。

评估套件（EVK）中包含的全功能演示代码，可直接在某些应用中使用，也能作为软件开发套件（SDK）进行定制和适配不同系统总线的基础。

二、评估套件（EVK）内容及使用步骤

1. EVK 包含内容

PDU1 评估套件（EVK）配备了 78M6618 PDU1 板（型号 78M6618 - PDU - 1），该板利用分流电阻展示了八个插座的测量和继电器控制功能。板上集成了 78M6618 功率和能量测量 IC、传感器、继电器以及与 Windows PC 连接的隔离串口。板上的 78M6618 已预编程 PDU1 演示代码，并在工厂完成校准，能量测量数据和状态可通过串行 UART 接口以虚拟 COM 端口的形式反馈给 PC。使用该评估套件需要一台安装了 Microsoft Windows XP 或更高版本操作系统、具备 USB 端口且视频显示分辨率至少为 1024 x 768 的 PC，同时还需交流电源和负载来完成测试设置。

2. EVK 使用步骤

• USB 驱动安装：评估套件中的 FTDI USB 控制器 IC FT232R 负责 USB 通信功能，具体的 USB 驱动安装信息可参考 78M6618 PDU1 评估板用户手册。
• 连接评估板到 PC：在连接前切勿给评估板施加交流电源，使用提供的 USB 电缆将 78M6618 PDU1 评估板连接到 PC 的 USB 端口。首次连接时，PC 会提示安装 USB - COM 驱动，详细信息可查阅评估板用户手册。
• 准备测量交流能量：若对能量测量不太熟悉，可参考附带的安全预防应用笔记和评估板用户手册获取详细说明和故障排除提示。之后，将交流电源和负载连接到评估板，并接入外部 12VDC 电源。
• 读取能量测量数据：此时可使用 GUI 应用程序读取能量测量数据，以验证硬件和软件是否正常工作，具体操作可参考 78M6618 PDU1 演示应用用户指南。
• 校准：所有评估套件均已预先校准到精密源。校准需要连接比所需校准精度更准确的参考电源和参考负载，具体校准过程可参考 78M661x 校准程序。

三、软件开发套件（SDK）内容及使用步骤

1. SDK 包含内容

SDK 为用户提供了多种使用所需的元素。对于希望在自己硬件上评估应用程序的用户，有预构建的镜像文件可供使用，将这些文件加载到 78M6618 中即可运行应用程序。同时，还提供了基于 PC 的演示图形用户界面（GUI），可用于向 PDU1 应用程序发送配置命令并读取测量数据。对于想要开发自己应用程序的用户，可获取应用级源代码作为基础，能量测量功能以目标代码格式提供，并配有文档化的应用编程接口（API）。此外，SDK 还包含 SDK 用户指南、演示应用用户指南、固件引导加载器功能规范、程序员参考手册以及串行异步接口协议规范和串行外设接口（SPI）协议规范等文档，同时还包含 CRC 插入等后处理工具。

2. SDK 使用步骤

• 运行 PDU1 应用程序软件：无需购买软件开发工具即可使用 PDU1 演示应用程序，可通过以下方法将预构建的镜像文件下载到 78M6618 设备：使用 78M6618 引导加载器通过 UART 接口（目标 78M6618 设备的闪存中必须已存在引导加载器代码）；使用 TFP2 闪存编程工具通过 ICE 接口（需单独购买）；使用 ADM - 51 仿真器通过 ICE 接口（由 Signum Systems Corporation 单独销售）。
• 修改应用程序代码：可使用 Keil 开发工具套件和 ADM - 51 仿真器对项目应用代码进行修改和适配，需要 Keil uVision4 版本 9.0 及以上以及 ADM - 51 仿真器。
• 使用 Keil uVision 工具打开项目：通过打开 Application 文件夹中的 6618_PDU1_APP_BL.uvproj 文件将项目加载到开发工具中，项目文件按计量、驱动、通信等文件夹进行组织。
• 重建应用程序
  • 不包含引导加载器：不包含引导加载器构建应用程序时，最终产品的软件更新只能通过将 TFP2 或 ADM - 51 工具连接到 ICE 接口端口来实现，但可释放 1 KB 的闪存供应用程序使用。从下拉列表中选择目标 PDU_NO_BOOT 并按 F7 构建项目，成功运行后会在 ApplicationObj 文件夹中生成 .abs 和 .hex 文件，其中 .abs 文件最适合用于仿真器调试，.hex 文件适合 TFP2 编程器，但需使用 CHKSUM 实用程序将其处理成正确格式。
  • 包含引导加载器和 CRC：引导加载器需要 1 KB 内存，并需在镜像文件中插入 CRC 代码。包含引导加载器构建应用程序可通过连接到主机的串行接口（RS - 232 或 RS - 485）进行后续固件升级。从下拉列表中选择目标 PDU_BOOT 并按 F7 构建项目，同样会生成 .abs 和 .hex 文件。*.hex 输出文件需要进行后处理以计算和插入 CRC 值，SDK 的工具文件夹中包含 Hex2CRCHex.exe 应用程序用于执行此操作，处理后的文件会在名称中添加 ‘CRC’。
• *将 .abs 文件下载到目标设备*：使用 ADM - 51 仿真器将 .abs 文件下载到 EVM 板，下载完成后，开发人员可运行、停止和调试应用程序。

四、闪存编程方法

1. 通过 GUI 进行闪存编程

若固件包含引导加载器，可按以下步骤使用 GUI 进行固件升级：在 SAI 命令选项卡上，点击左下角附近的“Invoke Boot Loader Mode”按钮；对设备进行电源循环或发送“Watchdog Reset”命令，使其进入引导加载模式，可通过观察 DIO4 引脚的 15 ms 脉冲来验证；在 BootLoader 选项卡上，点击“Load New Hex File”按钮并选择用于升级的 hex 文件；GUI 将显示固件升级进度，升级完成后新固件应用程序将开始运行。

2. 通过 TFP2 闪存编程工具进行编程

连接 TFP2 编程器到评估板，通过带状电缆连接到评估板，并将串行电缆连接到 PC，确保 78M6618 连接到 3.3V，将内存大小开关设置为 64 KB；启动终端程序（如 Hyper Terminal），设置连接到正确的 COM 端口，波特率为 38400，无校验位，1 位停止位，使用 XONXOFF 流控制；在终端的 > 提示符下输入 “H” 命令，选择 “Transfer –> Send Text File”（注意不要选择 “Send File”），此 hex 文件需事先使用 CHKSUM.exe 实用程序进行处理；等待 hex 文件传输到 TFP2 内部 EEPROM，完成后会显示 “PASS” 消息；在 > 提示符下输入 “P” 命令或按下 TFP2 上的 “Program” 按钮，对设备的闪存进行编程，编程成功后将显示 “PASS” 消息。

3. 通过 ADM - 51 仿真器进行编程

使用隔离 USB 电缆将 ADM - 51 连接到 PC，使用带状电缆将目标板连接到 ADM - 51 仿真器，并为 78M6618 设备供电；从连接的 PC 启动 Wemu51 程序；在 XRAM 地址 0x2000 处写入 0x00 停止 CE；使用 “File->Load” 选择用于编程的 hex 文件，可选择 Hex 文件类型或 ABS 文件类型；点击 “OK” 开始编程，进度将在进度条中显示，进度达到 100% 时，固件编程完成。

五、总结

78M6618 PDU1 固件为电子工程师提供了一套完整的能量测量解决方案，通过评估套件、软件开发套件和多种闪存编程方法，工程师们可以快速上手并根据实际需求进行定制开发。在实际应用中，你是否遇到过类似的能量测量解决方案的开发挑战呢？又有哪些独特的解决思路呢？欢迎在评论区分享交流。

如需获取更多关于 78M6618 或其他 Maxim 产品的信息，可通过 www.maxim - ic.com/support 联系技术支持。