數(shù)字溫度傳感器LM86及其應(yīng)用

本地溫度數(shù)據(jù)存放在一個(gè)8位本地溫度寄存器(LT)中，D0為最低有效位，當(dāng)只有D0為1時(shí)，對應(yīng)的最小溫度為1℃。負(fù)溫度以二次補(bǔ)碼形式存放，如+1℃表示為0000 0001(01h)，一1℃表示為111l 1111(FFh)。

3．3 與LM86的通訊

LM86中的數(shù)據(jù)寄存器通過命令寄存器被選擇。在上電初，命令寄存器被設(shè)為"00"，讀本地溫度寄存器的地址，命令寄存器鎖定他要找的最后一個(gè)地址。LM86中的每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器具有用戶可讀寫的4種狀態(tài)：只讀；只寫；讀寫同樣地址；讀寫不同地址。

對LM86的寫總含有地址字節(jié)和命令字節(jié)。對任何寄存器的寫需要一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。

讀LM86可以有兩種方法：

(1)如果命令寄存器中的鎖存地址是對的(大多時(shí)候，期望命令寄存器指向讀溫度寄存器中的一個(gè)，這是從LM86中讀數(shù)據(jù)的最快方式)，那么讀可以簡單的含有一個(gè)地址字節(jié)，跟著是找回?cái)?shù)據(jù)字節(jié)。

(2)如果命令寄存器需要被置位，那么一個(gè)地址字節(jié)、命令字節(jié)、重復(fù)啟動和另外一個(gè)地址字節(jié)將完成一個(gè)讀命令。

數(shù)據(jù)字節(jié)首先具有最高有效位。在讀的最后，LM86能從主機(jī)接收到承認(rèn)或不承認(rèn)(不承認(rèn)典型作為主機(jī)已經(jīng)讀到從機(jī)最后一個(gè)字節(jié)的一個(gè)信號)。LM86測量外部和內(nèi)部二極管溫度需31．25 ms。

4 內(nèi)部寄存器

4．1命令寄存器

命令寄存器為8位(P0～P7)數(shù)據(jù)格式，用以選擇哪個(gè)寄存器被讀或被寫。這個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)將在SMBus寫通訊的命令字節(jié)期間被傳送。命令寄存器對其他主要寄存器數(shù)據(jù)的讀寫控制方式見表3。

4．2 狀態(tài)寄存器

當(dāng)LM86感測到本地或遠(yuǎn)程溫度超限、遠(yuǎn)程二極管開路或ADC正在轉(zhuǎn)換時(shí)，會自動把相應(yīng)位置1，用戶通過讀狀態(tài)寄存器的相應(yīng)位來監(jiān)控或輸出報(bào)警。

當(dāng)狀態(tài)寄存器的各位置1時(shí)，對應(yīng)的報(bào)警分別為：

D0：本地溫度報(bào)警；

D1：遠(yuǎn)程二極管臨界溫度報(bào)警；

D2：遠(yuǎn)程二極管斷開；

D3：遠(yuǎn)程二極管低溫報(bào)警；

D4：遠(yuǎn)程二極管高溫報(bào)警；

D5：本地低溫報(bào)警；

D6：本地高溫報(bào)警；

D7：ADC正在轉(zhuǎn)換。


4．3配置寄存器

配置寄存器(C)的各位定義如表4所示，D1、D3、D5沒定義，其余各位為1時(shí)使能。命令寄存器對配置寄存器的讀寫地址見表3。

5 噪聲及錯(cuò)誤碼抑制

為了抑制由于噪聲而引起的不正確的溫度讀數(shù)，LM86有一個(gè)用戶配置的數(shù)字過濾器。這個(gè)過濾器在地址為BFh的過濾器寄存器(RDTF)和報(bào)警配置寄存器(C)中被訪問。過濾級別可以按表5來設(shè)置，RDRF中的D3～D7沒定義總為0，D0為l時(shí)過濾使能。通過噪聲過濾之后的溫度變化曲線平緩而無毛刺。

為了抑制錯(cuò)誤的報(bào)警或T CRIT觸發(fā)，LM86具有一個(gè)錯(cuò)誤隊(duì)列。錯(cuò)誤隊(duì)列作用確保遠(yuǎn)程溫度測量不被觸發(fā)而超出上、下限或T CRIT設(shè)置值，直到3個(gè)連續(xù)的極限輸出已經(jīng)做出。在上電時(shí)，錯(cuò)誤隊(duì)列缺省為關(guān)，可通過設(shè)置配置寄存器(09h)中的D0位為1來激活。

6 在CPU測溫中的應(yīng)用

一般的溫度傳感器(無論是熱敏電阻或IC型溫度傳感器)都需要很長的時(shí)間才能夠?qū)醾鲗?dǎo)到傳感器的核心部分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從CPU把熱傳導(dǎo)到空氣中，再從空氣中傳導(dǎo)到溫度傳感器中，這個(gè)過程至少需要20 min以上的時(shí)間。如果，散熱片沒裝好或風(fēng)扇沒有轉(zhuǎn)了，那么不到二分鐘，使用者的CPU就會被燒壞。

LM86等具有特色的遠(yuǎn)程二極管溫度傳感器芯片在保護(hù)計(jì)算機(jī)處理器方面獨(dú)具功效，配合LM87等系統(tǒng)監(jiān)視芯片，保護(hù)系統(tǒng)正常工作。Intel公司在Pentium處理器中集成了一個(gè)遠(yuǎn)程二極管溫度傳感器，能更直接感測到CPU核心的溫度變化，通過一根引線接出，由外部傳感器芯片處理，在溫度過熱時(shí)，便自動降低CPU主頻，加大風(fēng)扇功率。見圖3，其中2．2 nF電容應(yīng)盡可能地與LM86的D+和D一管腳靠近。

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