• Главная
• Схемы
• Статьи
  • Трансформатор ИБП
  • PFC на L4981
  • ШИМ контроллер UC3825
  • ШИМ контроллер КР1156ЕУ2(3)
  • Для чего нужен ККМ в ИИП
  • ИИП от MEAN WELL
  • ИБП на TinySwitch
  • Драйвер двигателя L6470
  • Цифровые осциллографы
• Литература
• Калькулятор

Интегрированный драйвер двигателя с микрошагм и SPI

L6470

В разработке

ОСОБЕННОСТИ

• Рабочее напряжение: 8 - 45V
• Пиковый ток 7.0A (3,0А RMS)
• Низкие R_{DS (on)} силовых MOSFET
• Программируемый профиль скорости и позиционирования
• Программируемая мощность MOS
• Микрошаг до 1/128
• Бессенсорное обнаружение остановки
• Интерфейс SPI
• Низкие токи покоя
• Программируемая защита от перегрузки по току
• Двухуровневая защита от перегрева

Приложения

• Биполярные шаговые двигатели

Описание

Устройство L6470, реализованное в аналоговой смешанной сигнальной технологии, представляет собой передовое полностью интегрированное решение, подходящее для управления двухфазными биполярными шаговыми двигателями с микрошаговой системой. Он объединяет двойной мост с полным RDS (вкл.) DMOS с всеми переключателями мощности, оснащенными точной схемой считывания тока onchip, подходящей для недиссипативного управления током и максимальной токовой защиты. Благодаря уникальной системе управления достигается истинное разрешение 1/128 шагов. Цифровое ядро управления может генерировать пользовательские профили движения с ускорением, замедлением, скоростью или целевым положением, легко запрограммированным через специальный набор регистров. Все команды и регистры данных, в том числе те, которые используются для установки аналоговых значений (т.е. Значения управления током, точки срабатывания защиты по току, мертвой точки, частоты ШИМ и т.Д.), Отправляются через стандартный SPI 5 Мбит/с. Очень богатый набор защит (тепловое, низкое напряжение на шине, перегрузка по току, остановка двигателя) позволяет разрабатывать полностью защищенное приложение, как того требуют самые требовательные приложения для управления двигателем.

Электрические характеристики

Таблица 2. Абсолютные максимальные значения

Обозначение	Параметр	Условия измерения	значение	ед.
VDD	Напряжение питания логического интерфейса		5.5	V
VS	Напряжение питания двигателя	VSA= VSB= VS	48	V
VGND,diff	Дифференциальное напряжение между AGND, PGND и DGND		±0.3	V
Vboot	Пиковое напряжение начальной загрузки		55	V
VREG	Выход внутреннего стабилизатора и напряжение питания логики		3.6	V
VADCIN	Интегрированный диапазон входного напряжения АЦП(ADCIN pin)		-0.3 до +3.6	V
VOSC	Диапазон напряжения выводов OSCIN и OSCOUT		-0.3 до +3.6	V
Vout_diff	Дифференциальное напряжение между VSA, OUT1A, OUT2A, PGND и VSB, OUT1B, OUT2B, PGND pins	VSA= VSB= VS	48	V
VLOGIC	Диапазон напряжения логических входов		-0.3 до +5.5	V
Iout(1)	R.m.s. выходной ток		3	A
Iout_peak(1)	Импульсный выходной ток TPULSE< 1 ms		7	A
TOP	Рабочая температура перехода		-40 до 150	°C
Ts	Диапазон температур хранения		-55 до 150	°C
Ptot	Общая рассеиваемая мощность (TA= 25 ºC)(2)		5	W

1. Максимальный предел выходного тока связан с тепловым контактом с полигоном, рассеивающим тепло. Фактический предел должен удовлетворять максимальным ограничениям теплового рассеивания.
2. HTSSOP28 установлен на EVAL6470H.

Таблица 3. Рекомендуемые условия эксплуатации

Обозначение	Параметр	Условия измерения	значение			ед.
VDD	Напряжение питания логического интерфейса	логические выходы 3.3 V		3.3		V
		логические выходы 5 V		5
VS	Напряжение питания двигателя	VSA= VSB= VS	8		45	V
Vout_diff	Дифференциальное напряжение между VSA, OUT1A, OUT2A, PGND и VSB, OUT1B, OUT2B, PGND pins	VSA= VSB= VS			45	V
VREG,in	Напряжение питания логики	VREG напряжение от внешнего источника	3.2	3.3		V
VADC	Интегрированный диапазон входного напряжения АЦП(ADCIN pin)		0		VREG	V

V_SA= V_SB= 36 V; V_DD= 3,3V; внутренний регулятор 3V; T_J= 25°C, если не указано иное.

Таблица 5. Электрические характеристики

Обозначение	Параметр	Условия измерения	Min.	Typ.	Max.	ед.
Основные параметры
VSthOn	VS UVLO порог включения		7.5	8.2	8.9	V
VSthOff	VS UVLO порог выключения		6.6	7.2	7.8	V
VSthHyst	VS UVLO пороговый гистерезис		0.7	1	1.3	V
Iq	Ток двигателя в покое	Выбран внутренний генератор; VREG= 3.3 V ext.; CP плавающий		0.5	0.65	mA
Tj(WRN)	Температура термического предупреждения			130		°C
Tj(SD)	Температура термического отключения			160		°C
Charge pump
Vpump	Voltage swing for charge pump oscillator			10		V
fpump,min	Minimum charge pump oscillator frequency(1)			660		kHz
fpump,max	Maximum charge pump oscillator frequency(1)			800		kHz
Iboot	Average boot current	fsw,A= fsw,B= 15.6 kHz POW_SR = '10'		1.1	1.4	mA
Выходной DMOS транзистор
RDS(on)	Сопротивление открытого верхнего ключа	Tj= 25°C, Iout= 3 A		0.37		Ω
		Tj= 125 °C, (2) Iout= 3 A		0.51
RDS(on)	Сопротивление открытого нижнего ключа	Tj= 25°C, Iout= 3 A		0.18
		Tj= 125 °C, (2) Iout= 3 A		0.23
IDSS	Ток утечки	OUT = VS			3.1	mA
		OUT = GND	-0.3
tr	Время нарастания(3)	POW_SR = '00', Iout= +1 A		100		ns
		POW_SR = '00', Iout= -1 A		80
		POW_SR = '11', Iout= ±1 A		100
		POW_SR = '10', Ilout= ±1 A		200
		POW_SR = '01', Iout= ±1 A		300
tf	Время спада(3)	POW_SR = '00'; Iout= +1 A		90		ns
		POW_SR = '00'; Iout= -1 A		110
		POW_SR = '11', Iout= ±1 A		110
		POW_SR = '10', Iout= ±1 A		260
		POW_SR = '01', Iload= ±1 A		375
SRout_r	Скорость нарастания выходного сигнала	POW_SR = '00', Iout= +1 A		285		V/μs
		POW_SR = '00', Iout= -1 A		360
		POW_SR = '11', Iout= ±1 A		285
		POW_SR = '10', Iout= ±1 A		150
		POW_SR = '01', Iout= ±1 A		95
SRout_f	Скорость спада выходного сигнала	POW_SR = '00', Iout = +1 A		320		V/μs
		POW_SR = '00', Iout= -1 A		260
		POW_SR = '11', Iout= ±1 A		260
		POW_SR = '10', Iout= ±1 A		110
		POW_SR = '01', Iout= ±1 A		75
Мертвое время и гашение
tDT	Мертвое время(1)	POW_SR = '00'		250		ns
		POW_SR = '11', fOSC= 16 MHz		375
		POW_SR = '10', fOSC= 16 MHz		625
		POW_SR = '01', fOSC= 16 MHz		875
tblank	Время затупления(1)	POW_SR = '00'		250		ns
		POW_SR = '11', fOSC= 16 MHz		375
		POW_SR = '10', fOSC= 16 MHz		625
		POW_SR = '01', fOSC= 16 MHz		875
Диоды исток-исток
VSD,HS	Прямое напряжение открытого верхнего диода	Iout= 1 A		1	1.1	V
VSD,LS	Прямое напряжение открытого нижего диода	Iout= 1 A		1	1.1	V
trrHS	Время обратного восстановления верхнего диода	Iout= 1 A		30		ns
trrLS	Время обратного восстановления нижего диода	Iout= 1 A		100		ns
Логические входы и выходы
VIL	Входное напряжение низкого логического уровня				0.8	V
VIH	Входное напряжение высокого логического уровня		2			V
IIH	Входной ток высокого логического уровня(4)	VIN= 5V			1	μA
IIL	Входной ток низкого логического уровня(5)	VIN= 0V	-1			μA
VOL	Выходное напряжение низкого логического уровня(6)	VDD= 3.3 V, IOL= 4 mA			0.3	V
		VDD= 5 V, IOL= 4 mA			0.3
VOH	Выходное напряжение высоккого логического уровня	VDD= 3.3 V, IOH= 4 mA	2.4			V
		VDD= 5 V, IOH= 4 mA	4.7
RPU RPD	CS подтягивающий и STBY подтягивающий к земле	CS = GND; STBY/RST = 5V	335	430	565	kΩ
Ilogic	Ток питания внутренней логики	3.3V VREG внешнее питание, внутренний генератор		3.7	4.3	mA
Ilogic,STBY	Ток потребления внутренней логики в режиме ожидания	3.3V VREG внешнее питание		2	2.5	μA
fSTCK	Частота входного сигнала шагов				2	MHz
Внутренний генератор и внешний драйвер генератора
fosc,i	Частота внутреннего генератора	Tj= 25°C, VREG= 3.3 V	-3%	16	+3%	MHz
fosc,e	Частота программируемого внешнего генератора		8		32	MHz
VOSCOUTH	OSCOUT напряжение высокого уровня источника тактовых импульсов	Внутренний генератор 3.3 V VREG внешнее питание; IOSCOUT= 4 mA	2.4			V
VOSCOUTL	OSCOUT напряжение низкого уровня источника тактовых импульсов	Внутренний генератор 3.3 V VREG внешнее питание; IOSCOUT= 4 mA			0.3	V
trOSCOUT tfOSCOUT	OSCOUT время нарастания и спада источника синхронизации	Внутренний генератор			20	ns
textosc	Задержка переключения внутреннего на внешний генератор			3		ms
tintosc	Задержка переключения внешнего на внутренний генератор			1.5		μs
SPI
fCK,MAX	Максимальная тактовая частота SPI(7)		5			MHz
trCK tfCK	Время нарастания и спада синхосигнала SPI(7)	CL = 30 pF			25	ns
thCK tlCK	Время высокого и низкого участка синхосигнала SPI(7)		75			ns
tsetCS	Задержка выбора микросхемы(7)		350			ns
tholCS	Задержка ожидания выбора микросхемы(7)		10			ns
tdisCS	Задержка отключения выбора микросхемы(7)		800			ns
tsetSDI	Задержка установки ввода данных(7)		25			ns
tholSDI	Задержка ожидания ввода данных(7)		20			ns
tenSDO	Задержка разрешения выходных данных(7)				38	ns
tdisSDO	Задержка отключения выходных данных(7)				47	ns
tvSDO	Задержка действительных выходных данных(7)				57	ns
tholSDO	Время удержания выхода данных(7)		37			ns
Ввод переключателя (SW)
RPUSW	SW входной подтягивающий резистор	SW = GND	60	85	110	kΩ
ШИМ (PWM) модуляторы
fPWM	Программируемая частота ШИМ (PWM)(1)	fosc= 16 MHz	2.8		62.5	kHz
		fosc= 32 MHz	5.6		125
NPWM	Разрешение ШИМ (PWM)			8		bit
Обнаружение остановки
ISTALL,MAX	Максимальный программируемый порог срабатывания	STALL_TH = '1111111'		4		A
ISTALL,MIN	Минимальный программируемый порог срабатывания	STALL_TH = '0000000'		31.25		mA
ISTALL,RES	Программируемое разрешение порога срабатывания			31.25		mA
Защита от перегрузки по току
IOCD,MAX	Максимальное программируемое пороговое значение обнаружения перегрузки по току	OCD_TH = '1111'		6		A
IOCD,MIN	Минимальное программируемое пороговое значение обнаружения перегрузки по току	OCD_TH = '0000'		0.375		A
IOCD,RES	Разрешение программируемого порога обнаружения перегрузки по току			0.375		A
tOCD,Flag	OCD времени задержки сигнала флага	dIout/dt = 350 A/μs		650	1000	ns
tOCD,SD	OCD времени задержки выключения	dIout/dt = 350 A/μs POW_SR = '10'		600		ns
Ожидание
IqSTBY	Ток покоя питания двигателя в режиме ожидания	VS= 8 V		26	34	μA
		VS= 36 V		30	36
tSTBY,min	Минимальное время ожидания			10		μs
tlogicwu	Включение питания и время пробуждения логики			38	45	μs
tcpwu	Charge pump power-on and wake-up time	Силовые мосты отключены, Cp= 10 nF, Cboot= 220 nF		650		μs
Внутренний регулятор напряжения
VREG	Выходное напряжение регулятора напряжения		2.9	3	3.2	V
IREG	Выходной ток регулятора напряжения				40	mA
VREG,drop	Падение выходного напряжения регулятора напряжения	IREG= 40mA		50		mV
IREG,STBY	Выходной ток регулятора напряжения в режиме ожидания				10	mA
Интегрированный аналого-цифровой преобразователь
NADC	Разрешение аналого-цифрового преобразователя			5		bit
VADC,ref	Опорное напряжение аналого-цифрового преобразователя			VREG		V
fS	Частота дискретизации аналого-цифрового преобразователя			fPWM		kHz

1. Точность зависит от точности частоты генератора.
2. Испытано при 25°C в ограниченном диапазоне и гарантируется характеристикой.
3. Время нарастания и спада зависит от значения напряжения питания двигателя. Обратитесь к значениям SR_out, чтобы оценить фактическое время нарастания и спада.
4. Недействительно для контакта STBY/RST с внутренним вподтягивающим к земле резистором.
5. Недействительно для контактов SW и CS, которые имеют внутренние подтягивающие резисторы.
6. Включены выходы FLAG, BUSY и SYNC.
7. Подробнее см. Рисунок 17 на стр. 38 - Диаграмма таймингов SPI.

СХЕМА ВЫВОДОВ

Рисунок 2. Корпус HTSSOP28 (вид сверху)

Выход 1 моста A	1		28	Выход 2 моста A
Питание моста A	2		27	Силовая земля
Ожидание и сброс	3		26	Питание моста A
Внешний переключатель	4		25	шаг
Вход АЦП	5		24	Флаг состояния
Регулятор 3V	6		23	Выбор кристалла
Генератор вывод 1	7		22	Вывод BUSY\SYNC
Генератор вывод 2	8		21	Цифровая земля
Аналоговая земля	9		20	Вход данных
Выход осциллятора CP	10		19	Синхронизаця
Бутстрапное напряжение	11		18	Выход данных
Питание моста B	12		17	Питание логики
Силовая земля	13		16	Питание моста B
Выход 1 моста B	14		15	Выход 2 моста B

Рисунок 3. Корпус POWERSO36 (вид сверху)

Силовая земля	1		36	Выход 2 моста A
Выход 1 моста A	2		35	Выход 2 моста A
Выход 1 моста A	3		34	Питание моста A
Питание моста A	4		33	Питание моста A
Питание моста A	5		32	шаг
Ожидание и сброс	6		31	Флаг состояния
Внешний переключатель	7		30	Выбор кристалла
Вход АЦП	8		29	Вывод BUSY\SYNC
Регулятор 3V	9		28	Цифровая земля
Генератор вывод 1	10		27	Вход данных
Генератор вывод 2	11		26	Синхронизаця
Аналоговая земля	12		25	Выход данных
Выход осциллятора CP	13		24	Питание логики
Бутстрапное напряжение	14		23	Питание моста B
Питание моста B	15		22	Питание моста B
Питание моста B	16		21	Выход 2 моста B
Выход 1 моста B	17		20	Выход 2 моста B
Выход 1 моста B	18		19	Силовая земля

Таблица 6. Описание выводов

No.		Наименование	Тип	Функция
HTSSOP	POWERSO
17	24	VDD	Силовой	Напряжение питания логических выходов (подтяжка)
6	9	VREG	Силовой	Выход вутреннего регулятора напряжения 3V и 3.3V внешнее питание логики
7	10	OSCIN	Аналоговый вход	Осциллятор, контакт 1. Для подключения внешнего генератора или источника синхронизации. Если этот контакт не используется, его следует оставить неподключенным.
8	11	OSCOUT	Аналоговый выход	Осциллятор, контакт 2. Для подключения внешнего генератора. Когда используется внутренний генератор, на этом выводе может быть 2/4/8/16 MHz. Если этот контакт не используется, его следует оставить неподключенным.
10	13	CP	Выход	Выход осциллятора заряда конденсатора
11	14	VBOOT	Напряжение питания	Бутстрапное напряжение питания драйвера верхнего ключа силовых DMOS oмостов (A и B)
5	8	ADCIN	Аналоговый вход	Вход внутреннего аналого-цифрового преобразователя
2, 26	4, 5, 33, 34	VSA	Источник питания	Вывод питания полного моста A. Он должен быть подключен к VSB.
12, 16	15, 16, 22, 23	VSB	Источник питания	Вывод питания полного моста B. Он должен быть подключен к VSA.
27, 13	1, 19	PGND	Ground Power	Силовая земля
1	2, 3	OUT1A	Силовой выход	Полный мост A выход 1
28	35, 36	OUT2A	Силовой выход	Полный мост A выход 2
14	17, 18	OUT1B	Силовой выход	Полный мост B выход 1
15	20, 21	OUT2B	Силовой выход	Полный мост B выход 2
9	12	AGND	Ground	Аналоговая земля.
4	7	SW	Логический вход	Входной сигнал внешнего переключателя. Если не используется, контакт должен быть подключен к VDD.
21	28	DGND	Ground	Цифровая земля
22	29	BUSY\SYNC	Выход с открытым стоком	По умолчанию вывод BUSY устанавливается низким, когда устройство выполняет команду. В противном случае вывод может быть сконфигурирован для генерации сигнала синхронизации.
18	25	SDO	Логический выход	Выход данных для последовательного интерфейса
20	27	SDI	Логический вход	Вход данных для последовательного интерфейса
19	26	CK	Логический вход	Синхронизаця последовательнного интерфейса
23	30	CS	Логический вход	Выбор кристалла для последовательного интерфейса
24	31	FLAG	Выход с открытым стоком	Флаг состояния. Внутренний транзистор с открытым стоком подтягивает вывод к в GND при возникновении запрограммированного аварийного состояния (потеря шага, OCD, термическое предупреждение или выключение, UVLO, неправильная команда, невыполнимая команда)
3	6	STBY\RST	Логический вход	Ожидание и сброс. Низкий логический уровень сбрасывает логику и переводит устройство в режим ожидания. Если он не используется, он должен быть подключен к VDD.
25	32	STCK	Логический вход	Вход тактового сигнала шага
EPAD	EPAD	Exposed pad	Ground	Internally connected to PGND, AGND and DGND pins

Типовое включение

Таблица 7. Номиналы для типового включения

Обозначение	Номинал
CVS	220 nF
CVSPOL	100 μF
CREG	100 nF
CREGPOL	47 μF
CDD	100 nF
CDDPOL	10 μF
D1	Charge pump diodes
CBOOT	220 nF
CFLY	10 nF
RPU	39 kΩ
RSW	100 Ω
CSW	10 nF
RA	2.7 kΩ (VS= 36 V)
RB	62 kΩ (VS= 36 V)

Рис. 4. Применение управления биполярным шаговым двигателем с помощью L6470

Блок-схема

Рис. 1. Блок-схема

Последовательный интерфейс

Интегрированный 8-разрядный последовательный периферийный интерфейс (SPI) используется для синхронной последовательной связи между микропроцессором хоста (всегда ведущим) и L6470 (всегда подчиненным).

SPI использует выходы выбора чипа (CS), последовательных тактовых импульсов (CK), последовательных входов данных (SDI) и вывода последовательных данных (SDO). Когда CS высокий, устройство не выбрано, и линия SDO неактивна (с высоким импедансом).

Связь начинается, когда CS принудительно низкий. Линия CK используется для синхронизации передачи данных.

Все команды и байты данных сдвигаются в устройство через вход SDI, начиная с самого старшего бита. SDI отбирается на восходящих фронтах CK.

Все байты выходных данных сдвигаются из устройства через выход SDO, начиная с самого старшего бита. SDO фиксируется на падающих фронтах CK. Когда возвращаемое значение с устройства недоступно, отправляется весь нулевой байт.

После каждой передачи байта вход CS должен подниматься и поддерживаться на высоком уровне, по меньшей мере, для CS, чтобы позволить устройству декодировать принятую команду и поместить возвращаемое значение в регистр SHIFT.

Все временные требования показаны на рисунке 17 (см. Раздел 3: Электрические характеристики на стр. 11 для значений).

Несколько устройств могут быть подключены в конфигурации последовательной цепи, как показано на рисунке 18.

Рис. 17. Временная диаграмма SPI

Рис. 18. Последовательная конфигурация

Руководство по программированию

Таблица 9. Описание регистров и флагов

Адрес [Hex]	Имя регистра	Функция регистра	Длина [bit]	Reset Hex	Reset value	Remarks(1)
h01	ABS_POS	Текущая позиция	22	000000	0	R, WS
h02	EL_POS	Электрическое положение	9	000	0	R, WS
h03	MARK	Положение метки	22	000000	0	R, WS
h04	SPEED	Текущая скорость	20	00000	0	R
h05	ACC	Ускорение	12	08A	125.5e-12 step/tick2 (2008 step/s2)	R, WS
h06	DEC	Замедление	12	08A	125.5e-12 step/tick2 (2008 step/s2)	R, WS
h07	MAX_SPEED	Максимальная скорость	10	041	248e-6 step/tick (991.8 step/s)	R, WR
h08	MIN_SPEED	Минимальная скорость	13	000	0 step/tick (0 step/s)	R, WS
h09	KVAL_HOLD	KVAL удержания	8	29	0.16•VS	R, WR
h0A	KVAL_RUN	KVAL постоянной скорости	8	29	0.16•VS	R, WR
h0B	KVAL_ACC	KVAL начала разгона	8	29	0.16•VS	R, WR
h0C	KVAL_DEC	KVAL начала торможения	8	29	0.16•VS	R, WR
h0D	INT_SPEED	Скорость пересечения	14	0408	15.4e-6 step/tick (61.5 step/s)	R, WH
h0E	ST_SLP	Наклон начала	8	19	0.038% s/step	R, WH
h0F	FN_SLP_ACC	Конечный наклон ускорения	8	29	0.063% s/step	R, WH
h10	FN_SLP_DEC	Конечный наклон торможения	8	29	0.063% s/step	R, WH
h11	K_THERM	Коэффициент тепловой компенсации	4	0	1.0	R, WR
h12	ADC_OUT	Выход АЦП(ADC)	5	XX(2)		R
h13	OCD_TH	Порог OCD	4	8	3.38 A	R, WR
h14	STALL_TH	Порог STALL	7	40	2.03 A	R, WR
h15	FS_SPD	Скорость полного шага	10	027	150.7e-6 step/tick (602.7 step/s)	R, WR
h16	STEP_MODE	Шаговый режим	8	7	128 microsteps	R, WH
h17	ALARM_EN	Разрешение тревоги	8	FF	Все аварийные сигналы включены	R, WS
h18	CONFIG	Конфигурация IC	16	2E88	Внутренний генератор, 2 MHz OSCOUT clock, компенсация напряжения питания отключена, включен режим максимального тока, скорость нарастания = 290 V/µs, Частота PWM = 15.6 kHz.	R, WH
h19	STATUS	Cостояние	16	XXXX(2)	Высокоимпедансное состояние, Флаг UVLO/Reset установлен.	R
h1A	RESERVED	Зарезервированный адрес
h1B	RESERVED	Зарезервированный адрес

1. R: читаемый, WH: доступен для записи только в том случае, если выходы имеют высокий импеданс, WS: доступен для записи только при остановленном двигателе, WR: всегда доступен для записи.
2. В соответствии с условиями запуска.

ABS_POS

Регистр ABS_POS содержит текущее абсолютное положение двигателя в соответствии с выбранным режимом шага; единица сохраненного значения равна выбранному режиму шага (полный, половина, четверть и т. д.). Значение находится в формате дополнений 2 и составляет от -2²¹ до +2²¹-1.

При включении питания регистр инициализируется в «0» (позиция HOME).

Любая попытка записать регистр при запуске двигателя приводит к игнорированию команды и увеличению значения флага NOTPERF_CMD.

EL_POS

Регистр EL_POS содержит текущее электрическое положение двигателя. Два MSbits указывают текущий шаг, а остальные биты указывают текущий микрошаг (выраженный в step / 128) на шаге.

Таблица 10. Структура регистра EL_POS

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
STEP		MICROSTEP

Когда регистр EL_POS записывается пользователем, новое электрическое положение немедленно устанавливается. Когда записывается регистр EL_POS, его значение должно быть замаскировано, чтобы соответствовать режиму шага, выбранному в регистре STEP_MODE, чтобы избежать неправильной генерации значения микрошага (см. Раздел 9.1.19 на стр. 47 ); в противном случае полученная микрошаговая последовательность станет неверна.

Любая попытка записать регистр при запуске двигателя вызывает игнорирование команды и установку флага NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 ).

MARK

Регистр MARK содержит абсолютную позицию, называемую MARK, в соответствии с выбранным режимом шага; единица сохраненного значения равна выбранному режиму шага (полный, половина, квартал и т. д.). Он находится в формате дополнения 2 и составляет от -2²¹ до +2²¹-1.

SPEED

Регистр SPEED содержит текущую скорость двигателя, выраженную в step/tick (формат беззнаковый с фиксированной точкой 0,28).

Для преобразования значения SPEED в step/s, можно использовать следующую формулу:

где SPEED - целое число, хранящееся в регистре, и tick - 250ns. Доступный диапазон составляет от 0 до 15625 step/s с разрешением 0,015 step/s.

Примечание. Диапазон, эффективно доступный пользователю, ограничен параметром MAX_SPEED.

Любая попытка записи в регистр игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 на стр. 55 ).

ACC

Регистр ACC содержит профиль ускорения, выраженный в step/tick² (формат беззнаковый с фиксированной точкой 0,40).

Для преобразования значения ACC в step/s², можно использовать следующую формулу:

где ACC - целое число, хранящееся в регистре, и tick - 250 нс.

Доступный диапазон составляет от 14,55 до 59590 step/s² с разрешением 14,55 step/s².

Значение 0xFFF регистра зарезервировано и оно никогда не должно использоваться.

Любая попытка записи в регистр при работе двигателя игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 ).

DEC

Регистр DEC содержит профиль замедления, выраженный в step/tick² (формат беззнаковый с фиксированной точкой 0,40).

Для преобразования значения DEC в step/s², можно использовать следующую формулу:

где DEC - целое число, хранящееся в регистре, и tick - 250 нс.

Доступный диапазон составляет от 14,55 до 59590 step/s² с разрешением 14,55 step/s².

Любая попытка записи в регистр при работе двигателя игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 ).

MAX_SPEED

Регистр MAX_SPEED содержит профиль максимальной скорости, выраженный в step/tick (формат беззнаковый с фиксированной точкой 0,18).

Для преобразования значения MAX_SPEED в step/s, можно использовать следующую формулу:

где MAX_SPEED - целое число, хранящееся в регистре, и tick - 250 нс.

Доступный диапазон составляет от 15,25 до 15610 step/s с разрешением 15.25 step/s.

MIN_SPEED

Регистр MIN_SPEED содержит следующие параметры:

Таблица 11. Структура регистра MIN_SPEED

Bit 12

Bit 11

Bit 10

Bit 9

Bit 8

Bit 7

Bit 6

Bit 5

Bit 4

Bit 3

Bit 2

Bit 1

Bit 0

LSPD_OPT

MIN_SPEED

Параметор MIN_SPEED содержит профиль минимальной скорости, выраженный в step/tick.

Для преобразования значения MIN_SPEED в step/s, можно использовать следующую формулу:

где MIN_SPEED - целое число, хранящееся в регистре, и tick - 250 нс.

Доступный диапазон составляет от 0 до 976.3 step/s с разрешением 0.238 step/s.

Когда бит LSPD_OPT установлен высоко, функция оптимизации низкой скорости включена, а значение MIN_SPEED указывает порог скорости, ниже которого работает компенсация. В этом случае профиль минимальной скорости устанавливается в ноль.

Любая попытка записи в регистр при работе двигателя игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD.

KVAL_HOLD, KVAL_RUN, KVAL_ACC и KVAL_DEC

Регистр KVAL_HOLD содержит значение K_VAL, которое назначается модуляторам PWM, когда двигатель остановлен (компенсация исключена).

Регистр KVAL_RUN содержит значение K_VAL, которое назначается модуляторам PWM, когда двигатель работает с постоянной скоростью (компенсация исключена).

Регистр KVAL_ACC содержит начальное значение K_VAL, которое может быть присвоено модуляторам PWM во время ускорения (компенсация исключена).

Регистр KVAL_DEC содержит начальное значение K_VAL, которое может быть присвоено модуляторам PWM во время замедления (компенсация исключена).

Доступный диапазон составляет от 0 до 0,996 ×V_S с разрешением 0,004 ×V_S, как показано в Таблице 12.

Таблица 12. Регистры регуляторов напряжения

KVAL_X [7 … 0]								Output voltage
0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	1	VS × (1/256)
:	:	:	:	:	:	:	:	:
1	1	1	1	1	1	1	0	VS × (254/256)
1	1	1	1	1	1	1	1	VS × (255/256)

INT_SPEED

Регистр INT_SPEED содержит значение скорости, при котором кривая компенсации BEMF изменяет наклон (см. Раздел 7.4 на стр. 36 ). Его значение выражается в step/tick и для преобразования в step/s, можно использовать следующую формулу:

где INT_SPEED - целое число, хранящееся в регистре, и tick - 250 нс.

Доступный диапазон составляет от 0 до 976.5 step/s с разрешением 0.0596 step/s.

Любая попытка записи в регистр при работе двигателя игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD.

ST_SLP

Регистр ST_SLP содержит наклон кривой компенсации BEMF, который используется, когда скорость ниже, чем скорость пересечения (см. Раздел 7.4 ). Его значение выражается в s/step, и доступный диапазон от 0 до 0,004 с разрешением 0,000015.

Когда параметры ST_SLP, FN_SLP_ACC и FN_SLP_DEC установлены на ноль, компенсация BEMF не выполняется.

Любая попытка записи в регистр при работе двигателя игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 ).

FN_SLP_ACC

Регистр FN_SLP_ACC содержит наклон кривой компенсации BEMF, который используется, когда скорость выше, чем скорость пересечения при разгоне(см. Раздел 7.4 ). Его значение выражается в s/step, и доступный диапазон от 0 до 0,004 с разрешением 0,000015.

Когда параметры ST_SLP, FN_SLP_ACC и FN_SLP_DEC установлены на ноль, компенсация BEMF не выполняется.

Любая попытка записи в регистр при работе двигателя игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 ).

FN_SLP_DEC

Регистр FN_SLP_DEC содержит наклон кривой компенсации BEMF, который используется, когда скорость выше, чем скорость пересечения при торможении(см. Раздел 7.4 ). Его значение выражается в s/step, и доступный диапазон от 0 до 0,004 с разрешением 0,000015.

Когда параметры ST_SLP, FN_SLP_ACC и FN_SLP_DEC установлены на ноль, компенсация BEMF не выполняется.

Любая попытка записи в регистр при работе двигателя игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 ).

K_THERM

Регистр K_THERM содержит значение, используемое системой компенсации теплового дрейфа сопротивления обмотки (см. Раздел 7.6 на стр. 37 ).

Доступный диапазон составляет от 1 до 1.46875 с разрешением 0,03125, как показано в таблице 13.

Таблица 13. Коэффициент компенсации теплового дрейфа сопротивления обмотки

K_THERM [3 .… 0]				Compensation coefficient
0	0	0	0	1
0	0	0	1	1.03125
:	:	:	:	:
1	1	1	0	1.4375
1	1	1	1	1.46875

ADC_OUT

Регистр ADC_OUT содержит результат аналого-цифрового преобразования пикового напряжения ADCIN; результат доступен, даже если компенсация напряжения питания отключена.

Любая попытка записи в регистр игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 на стр.55).

Таблица 14. Значение ADC_OUT и функция компенсации напряжения питания двигателя

VS	VADCIN/VREG	ADC_OUT [4 … 0]					Compensation coefficient
Более чем VS,nom+50%	>24/32	1	1	X	X	X	0.65625
VS,nom+50%	24/32	1	1	0	0	0	0.65625
:	:	:	:	:	:	:	:
VS,nom	16/32	1	0	0	0	0	1
:	:	:	:	:	:	:	:
VS,nom-50%	8/32	0	1	0	0	0	1.968875
Менее чем VS,nom-50%	<8/32	0	0	X	X	X	1.968875

OCD_TH

Регистр OCD_TH содержит пороговое значение максимального тока (см. Раздел 6.9 на стр. 29 ).

Доступный диапазон составляет от 375mA до 6A с шагом 375mA, как показано в таблице 15 .

Таблица 15. Порог обнаружения перегрузки по току

OCD_TH [3 .… 0]				Порог перегрузки по току
0	0	0	0	375 mA
0	0	0	1	750 mA
:	:	:	:	:
1	1	1	0	5.625 A
1	1	1	1	6 A

STALL_TH

Регистр STALL_TH содержит пороговое значение обнаружения останова (см. Раздел 7.2 на стр. 35 ).

Доступный диапазон составляет от 31,25mA до 4A с разрешением 31,25mA.

Таблица 16. Порог обнаружения останова

OCD_TH [3 .… 0]							Порог обнаружения останова
0	0	0	0	0	0	0	31.25 mA
0	0	0	0	0	0	1	62.5 mA
:	:	:	:	:	:	:	:
1	1	1	1	1	1	0	3.969 A
1	1	1	1	1	1	1	4 A

FS_SPD

Регистр FS_SPD содержит пороговую скорость. Когда фактическая скорость превышает это значение, ступенчатый режим автоматически переключается на полномасштабное двухфазное включение. Его значение выражается в step/tick (форматирует неподписанную фиксированную точку 0,18) и для его преобразования в step/s можно использовать следующую формулу.

где FS_SPD - целое число, хранящееся в регистре, и tick - 250 нс.

Если значение FS_SPD установлено на h3FF (макс.), Система всегда работает в режиме микрошага (SPEED должен выходить за порог, чтобы переключиться в полношаговый режим). Установка FS_SPD на ноль не имеет такого же эффекта, как установка Step mode для полномасштабного двухфазного включения: нулевое значение FS_SPD эквивалентно порогу скорости около 7,63 step/s.

Доступный диапазон составляет от 7,63 до 15625 step/s с разрешением 15,25 step/s.

STEP_MODE

Регистр STEP_MODE имеет следующую структуру:

Таблица 17. Регистр STEP_MODE

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
SYNC_EN	SYNC_SEL			0(1)	STEP_SEL

Параметр STEP_SEL выбирает один из восьми возможных режимов шага:

Таблица 18. Выбор режима шага

STEP_SEL[2 .… 0]			Step mode
0	0	0	Full-step
0	0	1	Half-step
0	1	0	1/4 microstep
0	1	1	1/8 microstep
1	0	0	1/16 microstep
1	0	1	1/32 microstep
1	1	0	1/64 microstep
1	1	1	1/128 microstep

Каждый раз, когда изменяется режим шага, электрическое положение (т.е. Генерируемая точка микрошаговой синусоиды) сбрасывается на первый микрошаг.

Предупреждение: каждый раз, когда STEP_SEL изменяется, значение в регистре ABS_POS теряет смысл и должно быть сброшено.

Любая попытка записать регистр при запуске двигателя приводит к игнорированию команды и увеличению значения флага NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 на стр. 55).

Когда бит SYNC_EN установлен на низком уровне, выход BUSY / SYNC во время выполнения команды принудительно понижается, в противном случае, когда бит SYNC_EN установлен на высокий, вывод BUSY/SYNC обеспечивает тактовый сигнал в соответствии с параметром SYNC_SEL.

Таблица 19. Выходная частота SYNC

		STEP_SEL (fFS представляет собой частоту полного шага)
		000	001	010	011	100	101	110	111
SYNC_SEL	000	fFS/2	fFS/2	fFS/2	fFS/2	fFS/2	fFS/2	fFS/2	fFS/2
	001	NA	fFS	fFS	fFS	fFS	fFS	fFS	fFS
	010	NA	NA	2•fFS	2•fFS	2•fFS	2•fFS	2•fFS	2•fFS
	011	NA	NA	NA	4•fFS	4•fFS	4•fFS	4•fFS	4•fFS
	100	NA	NA	NA	NA	8•fFS	8•fFS	8•fFS	8•fFS
	101	NA	NA	NA	NA	NA	16•fFS	16•fFS	16•fFS
	110	NA	NA	NA	NA	NA	NA	32•fFS	32•fFS
	111	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	64•fFS

Сигнал синхронизации получается начиная с информации электрического положения (регистр EL_POS) в соответствии с таблицей 20:

Таблица 20. Источник сигнала SYNC

SYNC_SEL[2 .… 0]			Источник
0	0	0	EL_POS[7]
0	0	1	EL_POS[6]
0	1	0	EL_POS[5]
0	1	1	EL_POS[4]
1	0	0	EL_POS[3]
1	0	1	EL_POS[2]
1	1	0	EL_POS[1]
1	1	1	EL_POS[0]

ALARM_EN

Регистр ALARM_EN позволяет выбирать, какие сигналы тревоги используются для генерации выхода FLAG. Если соответствующий бит регистра ALARM_EN устанавлен в 1, состояние тревоги переводит выход FLAG в низкий уровень.

Таблица 21. Регистр ALARM_EN

ALARM_EN bit	Условие тревоги
0 (LSB)	Перегрузка по току
1	Термическое отключение
2	Термическое предупреждение
3	Снижение напряжения
4	Обнаружение потери скорости (мост A)
5	Обнаружение потери скорости (мост B)
6	Включить событие включения
7 (MSB)	Неверная или не выполняемая команда

CONFIG

Регистр CONFIG имеет следующую структуру:

Таблица 22. Регистр CONFIG

Bit 15	Bit 14	Bit 13	Bit 12	Bit 11	Bit 10	Bit 9	Bit 8
F_PWM_INT			F_PWM_DEC			POW_SR

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
OC_SD	RESERVED	EN_VSCOMP	SW_MODE	EXT_CLK	OSC_SEL

В OSC_SEL и EXT_CLK биты устанавливают источник системного тактового сигнала:

Таблица 23. Управление осциллятором

EXT_CLK	OSC_SEL [2 … 0]			Источник синхронизации	OSCIN	OSCOUT
0	0	0	0	Внутренний генератор: 16MHz	Не используется	Не используется
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
1	0	0	0	Внутренний генератор: 16MHz	Не используется	Выдает синхросигнал 2MHz
1	0	0	1	Внутренний генератор: 16MHz	Не используется	Выдает синхросигнал 4MHz
1	0	1	0	Внутренний генератор: 16MHz	Не используется	Выдает синхросигнал 8MHz
1	0	1	1	Внутренний генератор: 16MHz	Не используется	Выдает синхросигнал 16MHz
0	1	0	0	Внешний кристалл или резонатор: 8MHz	Драйвер кристалла/резонатора	Драйвер кристалла/резонатора
0	1	0	1	Внешний кристалл или резонатор: 16MHz	Драйвер кристалла/резонатора	Драйвер кристалла/резонатора
0	1	1	0	Внешний кристалл или резонатор: 24MHz	Драйвер кристалла/резонатора	Драйвер кристалла/резонатора
0	1	1	1	Внешний кристалл или резонатор: 32MHz	Драйвер кристалла/резонатора	Драйвер кристалла/резонатора
1	1	0	0	Внешний источник синхронизации: 8MHz (Драйвер кристалла/резонатора отключен)	Источник синхронизации	Выдает инвертированный сигнал OSCIN
1	1	0	1	Внешний источник синхронизации: 16MHz (Драйвер кристалла/резонатора отключен)	Источник синхронизации	Выдает инвертированный сигнал OSCIN
1	1	1	0	Внешний источник синхронизации: 24MHz (Драйвер кристалла/резонатора отключен)	Источник синхронизации	Выдает инвертированный сигнал OSCIN
1	1	1	1	Внешний источник синхронизации: 32MHz (Драйвер кристалла/резонатора отключен)	Источник синхронизации	Выдает инвертированный сигнал OSCIN

Бит SW_MODE устанавливает внешний переключатель в качестве прерывания HardStop или нет:

Таблица 24. Режим прерывания жесткого останова внешнего переключателя

SW_MODE	Режим переключения
0	прерывание HardStop
1	отключено

Бит OC_SD устанавливает, вызывает ли событие перегрузки по току или не отключает мосты; флаг OCD в регистре STATUS в любом случае принудительно низкий:

Таблица 25. Событие перегрузки по току

OC_SD	Событие перегрузки по току
1	Мосты закрываются
0	Мосты не закрываются

Биты POW_SR устанавливают значение скорости нарастания выходного моста:

Таблица 26. Программируемые значения скорости нарастания силового моста

POW_SR [1 .… 0]		Скорость нарастания выходного сигнала(1) [V/μs]
0	0	320
0	1	75
1	0	110
1	1	260

(1) Подробнее см. Параметры S_{Rout_r} и S_{Rout_f} в таблице 5 на стр. 11.

Бит EN_VSCOMP устанавливает, включена ли компенсация напряжения питания двигателя или нет.

Таблица 27. Разрешение компенсации напряжения питания двигателя

EN_VSCOMP	Компенсация напряжения питания двигателя
0	Выключена (Disabled)
1	Включена (Enabled)

Биты F_PWM_INT устанавливают целочисленный коэффициент деления частоты генерации ШИМ.

Таблица 28. Частота ШИМ: коэффициент целочисленного деления

F_PWM_INT[2 … 0]			коэффициент целочисленного деления
0	0	0	1
0	0	1	2
0	1	0	3
0	1	1	4
1	0	0	5
1	0	1	6
1	1	0	7
1	1	1

Биты F_PWM_DEC установить коэффициент умножения частоты генерации ШИМ.

Таблица 29. Частота ШИМ: коэффициент умножения

F_PWM_INT[2 … 0]			Коэффициент умножения
0	0	0	0.625
0	0	1	0.75
0	1	0	0.875
0	1	1	1
1	0	0	1.25
1	0	1	1.5
1	1	0	1.75
1	1	1	2

В следующих таблицах все доступные частоты ШИМ перечислены в соответствии с частотой генератора, значения F_PWM_INT и F_PWM_DEC (параметр CONFIG register OSC_SEL должен быть правильно запрограммирован).

Таблица 30. Доступные частоты ШИМ [kHz]: частота генератора 8MHz

	Коэффициент умножения
F_PWM_INT	000	001	010	011	100	101	110	111
000	9.8	11.7	13.7	15.6	19.5	23.4	27.3	31.3
001	4.9	5.9	6.8	7.8	9.8	11.7	13.7	15.6
010	3.3	3.9	4.6	5.2	6.5	7.8	9.1	10.4
011	2.4	2.9	3.4	3.9	4.9	5.9	6.8	7.8
100	2.0	2.3	2.7	3.1	3.9	4.7	5.5	6.3
101	1.6	2.0	2.3	2.6	3.3	3.9	4.6	5.2
110	1.4	1.7	2.0	2.2	2.8	3.3	3.9	4.5

Таблица 31. Доступные частоты ШИМ [kHz]: частота генератора 16MHz

	Коэффициент умножения
F_PWM_INT	000	001	010	011	100	101	110	111
000	19.5	23.4	27.3	31.3	39.1	46.9	54.7	62.5
001	9.8	11.7	13.7	15.6	19.5	23.4	27.3	31.3
010	6.5	7.8	9.1	10.4	13.0	15.6	18.2	20.8
011	4.9	5.9	6.8	7.8	9.8	11.7	13.7	15.6
100	3.9	4.7	5.5	6.3	7.8	9.4	10.9	12.5
101	3.3	3.9	4.6	5.2	6.5	7.8	9.1	10.4
110	2.8	3.3	3.9	4.5	5.6	6.7	7.8	8.9

Таблица 32. Доступные частоты ШИМ [kHz]: частота генератора 24MHz

	Коэффициент умножения
F_PWM_INT	000	001	010	011	100	101	110	111
000	29.3	35.2	41.0	46.9	58.6	70.3	82.0	93.8
001	14.6	17.6	20.5	23.4	29.3	35.2	41.0	46.9
010	9.8	11.7	13.7	15.6	19.5	23.4	27.3	31.3
011	7.3	8.8	10.3	11.7	14.6	17.6	20.5	23.4
100	5.9	7.0	8.2	9.4	11.7	14.1	16.4	18.8
101	4.9	5.9	6.8	7.8	9.8	11.7	13.7	15.6
110	4.2	5.0	5.9	6.7	8.4	10.0	11.7	13.4

Таблица 33. Доступные частоты ШИМ [kHz]: частота генератора 32MHz

	Коэффициент умножения
F_PWM_INT	000	001	010	011	100	101	110	111
000	39.1	46.9	54.7	62.5	78.1	93.8	109.4	125.0
001	19.5	23.4	27.3	31.3	39.1	46.9	54.7	62.5
010	13.0	15.6	18.2	20.8	26.0	31.3	36.5	41.7
011	9.8	11.7	13.7	15.6	19.5	23.4	27.3	31.3
100	7.8	9.4	10.9	12.5	15.6	18.8	21.9	25.0
101	6.5	7.8	9.1	10.4	13.0	15.6	18.2	20.8
110	5.6	6.7	7.8	8.9	11.2	13.4	15.6	17.9

Любая попытка записать регистр CONFIG при запуске двигателя приводит к игнорированию команды и установке флага NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22).

STATUS

Таблица 34. Регистр STATUS

Bit 15	Bit 14	Bit 13	Bit 12	Bit 11	Bit 10	Bit 9	Bit 8
SCK_MOD	STEP_LOSS_B	STEP_LOSS_A	OCD	TH_SD	TH_WRN	UVLO	WRONG_CMD

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
NOTPERF_CMD	MOT_STATUS		DIR	SW_EVN	SW_F	HiZ	BUSY

Когда флаг HiZ высок, это указывает на то, что мосты находятся в состоянии с высоким импедансом. Любая команда движения приводит к выходу устройства из состояния High Z (включая HardStop и SoftStop), если флаги ошибок, вызывающие состояние High Z, не активны.

Флаг UVLO активен низким и устанавливается с помощью блокировки минимального напряжения или сброса (включение включено).

Флаги TH_WRN, TH_SD, OCD активны на низком уровне и указывают, соответственно, сигналы тепловой защиты, теплового отключения и обнаружения перегрузки по току.

Флаги STEP_LOSS_A и STEP_LOSS_B принудительно сбиты при обнаружении лавины на мосту A или мосте B соответственно.

Флаги NOTPERF_CMD и WRONG_CMD активны высоко и указывают, соответственно, что команда, полученная SPI, не может быть выполнена или вообще не существует.

Флаг SW_F сообщает о состоянии входа SW (низкий для открытого и высокого для закрытого).

Флаг SW_EVN активен высоко и указывает на событие включения коммутатора (задний фронт входа SW).

Флаги UVLO, TH_WRN, TH_SD, OCD, STEP_LOSS_A, STEP_LOSS_B, NOTPERF_CMD, WRONG_CMD и SW_EVN фиксируются: когда соответствующие условия делают их активными (низкими или высокими), они остаются в этом состоянии, пока команда GetStatus не будет отправлена в IC.

Бит BUSY отражает состояние BUSY. Флаг BUSY низкий, когда команда постоянной скорости, позиционирования или движения находится в процессе выполнения и высвобождается (высокая) после завершения команды.

Бит SCK_MOD является активным высоким флагом, указывающим, что устройство работает в тактическом режиме. В этом случае пошаговый сигнал должен быть предусмотрен через входной вывод STCK. Бит DIR указывает текущее направление двигателя:

Таблица 35. Регистр STATUS бит DIR

DIR	Направление мотора
1	Вперед
0	Назад

MOT_STATUS указывает текущий статус двигателя:

Таблица 36. Регистр STATUS биты MOT_STATUS

MOT_STATUS		Состояние мотора
0	0	Остановлен
0	1	Разгон
1	0	Торможение
1	1	Постоянная скорость

Любая попытка записи в регистр игнорируется и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 на стр. 55 ).

ТАБЛИЦА КОМАНД

Обозначение команды	Двоичный код команды					Действие
	[7…5]	[4]	[3]	[2…1]	[0]
NOP	000	0	0	00	0	Пустая команда
SetParam(PARAM,VALUE)	000	[PARAM]				Запись VALUE в регистр PARAM
GetParam(PARAM)	001	[PARAM]				Возвращает записанное в регистр PARAM
Run(DIR,SPD)	010	1	0	00	DIR	Установить скорость SPD и направление DIR
StepClock(DIR)	010	1	1	00	DIR	Перейти в режим тактирования от сигнала STCK и задать направление DIR
Move(DIR,N_STEP)	010	0	0	00	DIR	Сделать N_STEP(микро) шагов в направле-нии DIR (недоступна когда двигатель работает)
GoTo(ABS_POS)	011	0	0	00	0	Переводит двигатель в положение ABS_POS (оптимальным способом)
GoTo_DIR(DIR,ABS_POS)	011	0	1	00	DIR	Переводит двигатель в положение ABS_POS используя направление DIR
GoUntil(ACT,DIR,SPD)	100	0	ACT	01	DIR	Выполняет движение со скоростью SPD в направлении DIR до срабатывания концевика SW, выполняет действие ACT над ABS_POS и фазу замедления.
ReleseSW(ACT,DIR)	100	1	ACT	01	DIR	Выполняет движение с минимальной скоростью в направлении DIR до отпускания концевика SW, выполняет действие ACT над ABS_POS и немедленно останавливается.
GoHome	011	1	0	00	0	Переводит двигатель в положение HOME
GoMark	011	1	1	00	0	Переводит двигатель в положение MARK
ResetPos	110	1	1	00	0	Сбрасывает ABS_POS регистр (устанавливает позицию HOME)
ResetDevice	110	0	0	00	0	Драйвер сбрасывается в исходное состояние.
SoftStop	101	1	0	00	0	Останавливает двигатель через фазу замедления
HardStop	101	1	1	00	0	Останавливает двигатель немедленно
SoftHiZ	101	0	0	00	0	Переводит выходные мосты в высокоимпедансное состояние после фазы замедления
HardHiZ	101	0	1	00	0	Немедленно переводит выходные мосты в высокоимпедансное состояние
GetStatus	110	1	0	00	0	Возвращает значение регистра STATUS
RESERVED	111	0	1	01	1	РЕЗЕРВНАЯ КОМАНДА
RESERVED	111	1	1	00	0	РЕЗЕРВНАЯ КОМАНДА

Команды управления

С помощью данного набора команд микроконтроллер может управлять движением двигателя и настройками устройства L6470.

Все команды состоят из одного байта. После байта команды при необходимости используются несколько байтов аргументов (см. Рис. 19 ). Длина аргумента может варьироваться от 1 до 3 байтов.

Рис. 19. Команда с 3-байтовым аргументом

По умолчанию устройство возвращает весь нулевой ответ для любого принятого байта, единственными исключениями являются команды GetParam и GetStatus. Когда принимается одна из этих команд, следующие байты ответов представляют собой связанное значение регистра (см. Рис. 20 ). Длина ответа может варьироваться от 1 до 3 байтов.

Рис. 20. Команда с с 3-байтовым ответом

Во время передачи ответа могут быть отправлены новые команды. Если требуется команда ответ отправляется до завершения предыдущего ответа, передача ответа прерывается и новый ответ загружается в выходной буфер обмена (см. рис. 21 ).

Рис. 21. Команда с прерванным ответом

Nop

Таблица 38. Структура команды Nop

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	0	0	0	0	0	0	0	From host

Пустая команда.

SetParam (PARAM, VALUE)

Таблица 39. Структура команды SetParam

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	0	0	PARAM					From host
VALUE Byte 2 (если необходимо)
VALUE Byte 1 (если необходимо)
VALUE Byte 0

Команда SetParam устанавливает значение регистра PARAM равное VALUE; PARAM - это соответствующий регистр, указанный в таблице 12 на стр. 44.

За командой должен следовать новый регистр VALUE (сначала старший байт). Количество байтов, составляющих аргумент VALUE, зависит от длины целевого регистра (см. Таблицу 12 ).

Некоторые регистры не могут быть записаны (см. Таблицу 12 ); любая попытка записать один из этих регистров приводит к игнорированию команды, устанавливается флаг WRONG_CMD в конце командного байта, как если бы был отправлен неизвестный командный код (см. раздел 9.1.22 на стр. 55 ).

Некоторые регистры могут быть записаны только в определенных условиях (см. Таблицу 12 ); любая попытка записать один из этих регистров, когда условия не выполняются, вызывает игнорирование команды, устанавливается флаг NOTPERF_CMD - в конце последнего байта аргумента (см. раздел 9.1.22 ).

Любая попытка установить несуществующий регистр (неправильное значение адреса) приводит к тому, что команда игнорируется, устанавливается флаг WRONG_CMD в конце командного байта, как если бы был отправлен неизвестный командный код.

GetParam (PARAM)

Таблица 40. Структура команды GetParam (PARAM)

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	0	1	PARAM					From host
VALUE Byte 2 (если необходимо)								To host
VALUE Byte 1 (если необходимо)								To host
VALUE Byte 0								To host

Эта команда считывает текущее значение регистра PARAM; PARAM - это соответствующий регистр, указанный в таблице 12.

Ответ команды - текущее значение регистра (старший байт). Количество байтов, составляющих ответ команды, зависит от длины целевого регистра (см. Таблицу 12 ).

Возвращаемое значение является регистром в момент декодирования команды GetParam. Если значения регистра меняются после этого момента, ответ соответственно не обновляется.

Все регистры могут быть прочитаны в любое время.

Любая попытка прочитать несуществующий регистр (неправильное значение адреса) заставляет игнорировать команду, устанавливается флаг WRONG_CMD в конце командного байта, как если бы был отправлен неизвестный командный код.

Run (DIR, SPD)

Таблица 41. Структура команды Run

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	1	0	1	0	0	0	DIR	From host
X	X	X	X	SPD (Byte 2)
SPD (Byte 1)
SPD (Byte 0)

Команда Run производит движение со скоростью SPD; направление выбирается битом DIR: «1» вперед или «0» назад. Значение SPD выражается в шаг/тик (формат без знаковый с фиксированной точки 0.28), который является тем же самым форматом, что и регистр SPEED (см. Раздел 9.1.4 на стр. 42 ).

Примечани: Значение SPD должно быть ниже MAX_SPEED и больше MIN_SPEED, иначе команда Run выполняется в MAX_SPEED или MIN_SPEED соответственно.

Эта команда устанавливает флаг BUSY до достижения целевой скорости.

Эта команда может быть выдана в любое время и немедленно выполняется.

StepClock (DIR)

Таблица 42. Структура команды StepClock

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	1	0	1	1	0	0	DIR	From host

Команда StepClock переключает устройство в тактовый режим (см. Раздел 6.7.5 на стр. 26 ) и задает прямое (DIR = '1') или обратное (DIR = '0') направление.

Когда устройство находится в тактрвом режиме, флаг SCK_MOD в регистре STATUS устанавливается, и двигатель всегда считается остановленным (см. Раздел 6.7.5 и раздел 9.1.22 на стр. 55 ).

Устройство выходит из шагового режима, когда через SPI отправляется постоянная скорость, абсолютное позиционирование или команда движения. Направление движения накладывается соответствующим аргументом команды StepClock и может быть изменено с помощью новой команды StepClock без выхода из режима StepClock.

События, приводящие к переходу мостов в состояние высокого импеданса (перегрев, перегрузка по току и т. Д.), Не приводят к тому, что устройство сбрасывает тактовый режим.

Команда StepClock не устанавливает флаг BUSY в низкий уровень. Эта команда может быть задана только при остановке двигателя. Если движение продолжается, двигатель должен быть остановлен, и тогда можно отправить команду StepClock.

Любая попытка выполнить команду StepClock при запуске двигателя заставляет игнорировать команду и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 ).

Move (DIR, N_STEP)

Таблица 43. Структура команды Move

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	1	0	0	0	0	0	DIR	From host
X	X	N_STEP (Byte 2)
N_STEP (Byte 1)
N_STEP (Byte 0)

Команда Move производит движение на N_STEP микрошагов; направление выбирается битом DIR ('1' вперед или '0' назад).

Значение N_STEP всегда согласуется с выбранным режимом шага; единица значения параметра равна выбранному режиму шага (полный, половина, четверть и т. д.).

Эта команда устанавливает флаг BUSY до тех пор, пока не будет выполнено заданное количество шагов. Эта команда может быть выполнена только при остановке двигателя. Если движение продолжается, двигатель должен быть остановлен, и тогда можно выполнить команду Move.

Любая попытка выполнить команду Move при запуске двигателя вызывает игнорирование команды, устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 на стр. 55 ).

GoTo (ABS_POS)

Таблица 44. Структура команды GoTo

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	1	1	0	0	0	0	0	From host
X	X	ABS_POS (Byte 2)
ABS_POS (Byte 1)
ABS_POS (Byte 0)

Команда GoTo создает движение к абсолютному положению ABS_POS через кратчайший путь. Значение ABS_POS всегда согласуется с выбранным режимом шага; единица значения параметра равна выбранному режиму шага (полный, половина, квартал и т. д.).

Команда GoTo устанавливает флаг BUSY до достижения целевой позиции.

Эта команда может быть задана только тогда, когда предыдущая команда движения завершена (флаг BUSY сброшен).

Любая попытка выполнить команду GoTo при выполнении предыдущей команды (BUSY low) заставляет игнорировать команду и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 ).

GoTo_DIR (DIR, ABS_POS)

Таблица 45. Структура команды GoTo_DIR

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	1	1	0	1	0	0	DIR	From host
X	X	ABS_POS (Byte 2)
ABS_POS (Byte 1)
ABS_POS (Byte 0)

Команда GoTo_DIR задаёт движение к абсолютному положению ABS_POS, накладывающему вперед (DIR = '1') или обратное (DIR = '0') вращение. Значение ABS_POS всегда согласуется с выбранным режимом шага; единица значения параметра равна выбранному режиму шага (полный, половина, четверть и т. д.).

Команда GoTo_DIR удерживает флаг BUSY до достижения целевой скорости. Эта команда может быть задана только тогда, когда предыдущая команда движения завершена (флаг BUSY сброшен).

Любая попытка выполнить команду GoTo_DIR при выполнении предыдущей команды (BUSY low) заставляет игнорировать команду и устанавливается флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 на стр. 55 ).

GoUntil (ACT, DIR, SPD)

Таблица 46. Структура команды GoUntil

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	0	0	ACT	0	0	0	DIR	From host
X	X	X	X	SPD (Byte 2)
SPD (Byte 1)
SPD (Byte 0)

Команда GoUntil создает движение со скоростью SPD, задает направление вперед (DIR = '1') или обратное (DIR = '0'). Когда происходит событие включения внешнего выключателя (см. Раздел 6.13 на стр. 31 ), регистр ABS_POS сбрасывается (если ACT = '0') или значение регистра ABS_POS копируется в регистр MARK (если ACT = '1'), ; то система выполняет команду SoftStop.

Значение SPD выражается в шаг/тик (формат без знаковый фиксированной точки 0,28), который является тем же самым форматом, что и регистр SPEED (см. Раздел 9.1.4 на стр. 42 ).

Значение SPD должно быть ниже MAX_SPEED и больше MIN_SPEED, в противном случае целевая скорость накладывается на MAX_SPEED или MIN_SPEED соответственно.

Если бит SW_MODE регистра CONFIG установлен на низком уровне, событие включения внешнего переключателя вызывает прерывание HardStop вместо SoftStop (см. Раздел 6.13 и раздел 9.1.21 на стр. 49 ).

Эта команда удерживает флаг BUSY до тех пор, пока не произойдет событие включения концевика и двигатель не остановится. Эта команда может быть предоставлена в любое время и немедленно выполняется.

ReleaseSW (ACT, DIR)

Таблица 47. Структура команды ReleaseSW

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	0	0	1	ACT	0	1	DIR	From host

Команда ReleaseSW задает движение с минимальной скоростью, вперед (DIR = '1') или наоборот (DIR = '0'). Когда SW отпущен (открыт), регистр ABS_POS сбрасывается (ACT = '0') или значение регистра ABS_POS копируется в регистр MARK (ACT = '1'); система затем выполняет команду HardStop.

Обратите внимание, что сброс регистра ABS_POS эквивалентен установке позиции HOME.

Если минимальное значение скорости меньше 5 шагов/с или оптимизация низкой скорости включена, движение выполняется с шагом 5 с.

Команда ReleaseSW удерживает флаг BUSY до тех пор, пока вход переключателя не отпустят и двигатель не остановится.

GoHome

Таблица 48. Структура команды GoHome

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	1	1	1	0	0	0	0	From host

Команда GoHome задает движение в положение HOME (нулевое положение) по кратчайшему пути.

Обратите внимание, что эта команда эквивалентна команде «GoTo (0 ... 0)». Если направление движения является обязательным, необходимо использовать команду GoTo_DIR (см. Раздел 9.2.9 ).

Команда GoHome удерживает флаг BUSY до тех пор, пока не будет достигнута исходная позиция. Эта команда может быть задана только при завершении предыдущей команды движения. Любая попытка выполнить команду GoHome при выполнении предыдущей команды (низкий уровень BUSY) приводит к игнорированию команды, и установке флага NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 на стр. 55 ).

GoMark

Таблица 49. Структура команды GoMark

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
0	1	1	1	1	0	0	0	From host

Команда GoMark производит движение в позицию MARK, выполняющую минимальный путь.

Обратите внимание, что эта команда эквивалентна команде «GoTo (MARK)». Если направление движения является обязательным, необходимо использовать команду GoTo_DIR.

Команда GoMark удерживает флаг BUSY до тех пор, пока не будет достигнута позиция MARK. Эта команда может быть задана только тогда, когда предыдущая команда движения завершена (флаг BUSY освобожден).

Любая попытка выполнить команду GoMark при выполнении предыдущей команды (BUSY low) заставляет игнорировать команду и флаг NOTPERF_CMD (см. Раздел 9.1.22 на стр. 55 ).

ResetPos

Таблица 50. Структура команды ResetPos

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	1	0	1	1	0	0	0	From host

Команда ResetPos сбрасывает регистр ABS_POS в ноль. Позиция нуля также определяется как позиция HOME (см. Раздел 6.5 на стр. 23 ).

ResetDevice

Таблица 51. Структура команды ResetDevice

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	1	0	0	0	0	0	0	From host

Команда ResetDevice сбрасывает устройство в режим включения питания (см. Раздел 6.1 на стр. 21 ).

Примечание: при включении питания мосты отключены.

SoftStop

Таблица 52. Структура команды SoftStop

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	0	1	1	0	0	0	0	From host

Команда SoftStop вызывает немедленное замедление до нулевой скорости и последующий останов двигателя; используется значение замедления, которое хранится в регистре DEC (см. раздел 9.1.6 на стр. 43 ).

Когда двигатель находится в состоянии с высоким импедансом, команда SoftStop заставляет мосты выйти из состояния высокого импеданса; движение не выполняется.

Эта команда может быть предоставлена в любое время и немедленно выполняется. Эта команда удерживает флаг BUSY до тех пор, пока двигатель не остановится.

HardStop

Таблица 53. Структура команды HardStop

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	0	1	1	1	0	0	0	From host

Команда HardStop вызывает немедленную остановку двигателя с бесконечным замедлением.

Когда двигатель находится в высокоомном состоянии, команда HardStop заставляет мосты выйти из состояния с высоким импедансом; движение не выполняется.

Эта команда может быть выдана в любое время и выполняется немедленно. Эта команда удерживает флаг BUSY до тех пор, пока двигатель не остановится.

SoftHiZ

Таблица 54. Структура команды SoftHiZ

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	0	1	0	0	0	0	0	From host

Команда SoftHiZ отключает мосты (состояние высокого импеданса) после замедления до нуля; используется значение замедления, которое хранится в регистре DEC (см. раздел 9.1.6 на стр. 43 ). Когда мосты отключены, флаг HiZ поднимается.

Когда двигатель остановлен, команда SoftHiZ заставляет мосты входить в состояние высокого импеданса.

Эта команда может быть выдана в любое время и выполняется немедленно. Эта команда удерживает флаг BUSY до тех пор, пока двигатель не остановится.

HardHiZ

Таблица 55. Структура команды HardHiZ

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	0	1	0	1	0	0	0	From host

Команда HardHiZ немедленно отключает мосты питания (состояние высокого импеданса) и повышает флаг HiZ.

Когда двигатель остановлен, команда HardHiZ заставляет мосты входить в состояние с высоким импедансом.

Эта команда может быть предоставлена в любое время и немедленно выполняется. Эта команда удерживает флаг BUSY до тех пор, пока двигатель не остановится.

GetStatus

Таблица 56. Структура команды GetStatus

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
1	1	0	1	0	0	0	0	From host
STATUS MSByte								To host
STATUS LSByte								To host

Команда GetStatus возвращает значение регистра STATUS.

Команда GetStatus сбрасывает флаги предупреждения регистра STATUS. Команда заставляет систему выйти из любого состояния ошибки. Команда GetStatus НЕ Сбрасывает флаг HiZ.

 

Перевод с английского, исходный документ в формате pdf:

L6470 Fully integrated microstepping motor driver with motion engine and SPI. © 2015 STMicroelectronics

При размещение переврда на сторонних сайтах обязательна ссылка на данную страницу