文章目录9.3 外部校准1模块温度T(°C)2供电电压由V(µV)3激光偏置电流I(µA)4激光器发射功率TX_PWR(µW)5激光器接收光功率RX_PWRµW9.4 报警和警告阈值A2h-0~399.5 校准常数A2h-56~919.5.a 什么是定点小数9.5.b 定点小数和浮点型小数有何区别9.5.c 为什么采用定点小数9.3 外部校准A0h的字节92的bit 4 1时模块内部存储的是ADC的计数值主机需要先通过I2C总线从A2h的字节56~95中获取校准常数然后进行换算后得到真实值。外部校准对精度和分辨率的要求与内部校准所要求的目标一致。1模块温度T(°C)T ( ° C ) T s l o p e × T A D T o f f s e t T(°C) T_{slope} × T_{AD} T_{offset}T(°C)Tslope​×TAD​Toffset​TAD为16位有符号二进制补码值最高位表示正负转换方法和9.2.a小节一样。T结果以1/256°C为单位总范围为-128°C至128°C。Tslope和Toffset的存放位置见协议文档的表9-6。2供电电压由V(µV)V ( µ V ) V s l o p e × V A D V o f f s e t V(µV) V_{slope} × V_{AD} V_{offset}V(µV)Vslope​×VAD​Voffset​V结果以100 µV为单位总范围为0至6.55 V。VAD是16位无符号整数。Vslope和Voffset的存放位置见表9-6。3激光偏置电流I(µA)I ( µ A ) I s l o p e × I A D I o f f s e t I(µA) I_{slope} × I_{AD} I_{offset}I(µA)Islope​×IAD​Ioffset​此结果以2 µA为单位总范围为0至131 mA。IAD是16位无符号整数。Islope和Ioffset的存放位置见表9-6。4激光器发射功率TX_PWR(µW)T X P W R ( µ W ) T X P W R _ s l o p e × T X P W R _ A D T X P W R _ o f f s e t TX_{PWR}(µW) TX_{PWR\_slope} × TX_{PWR\_AD} TX_{PWR\_offset}TXPWR​(µW)TXPWR_slope​×TXPWR_AD​TXPWR_offset​TXPWR_AD是16位无符号整数。此结果以0.1 µW为单位总范围为0至6.5 mW。TXPWR_slope和TXPWR_offset的存放位置见表9-6。5激光器接收光功率RX_PWRµWR X P W R ( µ W ) R X P W R ( 4 ) × R X P W R _ A D 4 R X P W R ( 3 ) × R X P W R _ A D 3 R X P W R ( 2 ) × R X P W R _ A D 2 R X P W R ( 1 ) × R X P W R _ A D R X P W R ( 0 ) RX_{PWR}(µW) RX_{PWR}(4) × RX_{PWR\_AD}⁴ RX_{PWR}(3) × RX_{PWR\_AD}³ RX_{PWR}(2) × RX_{PWR\_AD}² RX_{PWR}(1) × RX_{PWR\_AD} RX_{PWR}(0)RXPWR​(µW)RXPWR​(4)×RXPWR_AD4​RXPWR​(3)×RXPWR_AD3​RXPWR​(2)×RXPWR_AD2​RXPWR​(1)×RXPWR_AD​RXPWR​(0)RXPWR_AD是16位无符号整数。RXPWR结果以0.1 µW为单位总范围为0至6.5 mW。RXPWR(4-0)的存放位置见表9-6。在外部校准的4个参数中都采用一次函数ykxb的形式为什么RX_PWR要采用多项式的形式呢这完全是由接收端光电探测器PD的物理特性决定的。PD的光强和电流的曲线并不是一条直线。在光很弱时产生的光电流极小当光很强时PIN管会饱和而导致光电流不随光强增大而增加。下图展示了光强和光电流的曲线关系注意横坐标是对数轴。因此采用四次多项式可以很好地拟合这种不规则的曲线同时保证较高的拟合精度。9.4 报警和警告阈值A2h-0~39每个ADC数值都有相应的高报警、低报警、高警告和低警告阈值。阈值由供应商决定。9.5 校准常数A2h-56~91协议文档9.3节外部校准的校准常数如下表所示。9.5.a 什么是定点小数定点小数约定小数点在所有数字中的位置是固定不变的。它实际上是把小数当作整数来存储和运算。以Tx_I(Offset)为例小数点在字节 78 和 79 之间。高字节即78是整数部分含符号最高位bit 7为符号位。低字节即79的值除以256之后就是小数部分。两段合在一起就是实际的截距。9.5.b 定点小数和浮点型小数有何区别浮点型小数的小数点位置是变动的记录在数据里。比如1.5可以写成15*10-1这里的指数-1就告诉机器把15的小数点往左挪一位。浮点型小数的缺点是占用字节多4个字节需要专用的浮点运算器FPU计算复杂且功耗高且存储时会产生截断误差。优点是表示范围极大定点小数的优点是占用字节少2个字节运算简单。缺点是表示范围小无符号最大只能表示255.9961。9.5.c 为什么采用定点小数地址 76、80、84、88四个斜率无符号定点二进制数分别对应温度、电压、电流、发射功率斜率始终为正。这几个参数的动态范围不大并且都是一次函数计算简单。因此协议采用定点小数虽然牺牲了动态范围反正也用不到这么宽的运算范围换取了极低的硬件开销和运算成本。协议文档中的表9-7和表9-8列举了斜率和截距的一些示例。