DATASHEET
Fortior Tech
FU6812/61
MCU Embedded and
Configurable 3-Phase PMSM
Motor Controller
Datasheet
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目
录
目 录 ................................................................................................................................................2
1
2
系统介绍 ................................................................................................................................... 17
1.1
特性....................................................................................................................................... 17
1.2
应用场景............................................................................................................................... 19
1.3
概述....................................................................................................................................... 19
1.4
系统框图............................................................................................................................... 20
1.4.1
FU6812L 功能框图 ............................................................................................................... 20
1.4.2
FU6812N 功能框图............................................................................................................... 21
1.4.3
FU6812S 功能框图 ............................................................................................................... 22
1.4.4
FU6861Q 功能框图 .............................................................................................................. 23
1.4.5
FU6861N 功能框图............................................................................................................... 24
1.4.6
FU6861L 功能框图 ............................................................................................................... 25
1.4.7
FU6812P 功能框图 ............................................................................................................... 26
1.5
Memory 空间 ........................................................................................................................ 27
1.5.1
Program Memory .................................................................................................................. 27
1.5.2
Data Memory ........................................................................................................................ 27
1.5.3
SFR ......................................................................................................................................... 28
1.5.4
XSFR....................................................................................................................................... 29
引脚定义 ................................................................................................................................... 30
2.1
FU6812 LQFP48 引脚列表 .................................................................................................... 30
2.2
FU6812L 封装-LQFP48 .......................................................................................................... 34
2.3
FU6812 QFN32 引脚列表 ..................................................................................................... 34
2.4
FU6812N 封装-QFN32 .......................................................................................................... 38
2.5
FU6861 QFN56 引脚列表 ..................................................................................................... 39
2.6
FU6861Q 封装-QFN56 .......................................................................................................... 43
2.7
FU6812 SSOP24 引脚列表 .................................................................................................... 44
2.8
FU6812S 封装-SSOP24.......................................................................................................... 46
2.9
FU6861N QFN40 引脚列表................................................................................................... 47
2.10
FU6861N 封装-QFN40 .......................................................................................................... 50
2.11
FU6861L LQFP48 引脚列表 .................................................................................................. 51
2.12
FU6861L 封装-LQFP48 .......................................................................................................... 54
2.13
FU6812P LQFP32 引脚列表 .................................................................................................. 55
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2.14
3
4
5
6
FU6812P 封装-LQFP32.......................................................................................................... 57
电气特性 ................................................................................................................................... 58
3.1
电气特性绝对最大值........................................................................................................... 58
3.2
全局电气特性....................................................................................................................... 58
3.3
GPIO 电气特性 ..................................................................................................................... 60
3.4
PWM IO 电气特性 (适用于 FU6812) .................................................................................. 60
3.5
Predriver 6N IO 电气特性 (适用于 FU6861) ....................................................................... 60
3.6
ADC 电气特性 ....................................................................................................................... 61
3.7
参考电压电气特性............................................................................................................... 61
3.8
运算放大器电气特性........................................................................................................... 61
3.9
HALL/BEMF 电气特性........................................................................................................... 62
3.10
OSC 电气特性 ....................................................................................................................... 62
3.11
复位电气特性....................................................................................................................... 62
3.12
LDO 电气特性 ....................................................................................................................... 62
3.13
封装热阻............................................................................................................................... 63
复位控制 ................................................................................................................................... 65
4.1
复位源(RST_SRC) .................................................................................................................. 65
4.2
复位使能............................................................................................................................... 65
4.3
外部复位、上电复位........................................................................................................... 65
4.4
低电压侦测复位................................................................................................................... 65
4.5
看门狗溢出复位................................................................................................................... 65
4.6
FEDR 复位 ............................................................................................................................. 66
4.7
复位寄存器........................................................................................................................... 66
中断控制 ................................................................................................................................... 67
5.1
中断寄存器........................................................................................................................... 67
5.1.1
IE(0xA8)............................................................................................................................ 67
5.1.2
IP0(0xB8).......................................................................................................................... 67
5.1.3
IP1(0xC0).......................................................................................................................... 68
5.1.4
IP2(0xC8).......................................................................................................................... 68
5.1.5
IP3(0xD8) ......................................................................................................................... 68
5.1.6
TCON(0x88) ..................................................................................................................... 69
5.2
中断说明............................................................................................................................... 70
5.3
外部中断............................................................................................................................... 70
I2C ............................................................................................................................................. 72
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6.1
操作说明............................................................................................................................... 73
6.1.1
主机模式............................................................................................................................... 73
6.1.2
从机模式............................................................................................................................... 73
6.1.3
I2C 中断源 ............................................................................................................................ 74
6.2
I2C 寄存器 ............................................................................................................................ 75
6.2.1
I2C_CR(0x4028) ............................................................................................................... 75
6.2.2
I2C_ID(0x4029) ................................................................................................................ 75
6.2.3
I2C_DR(0x402A) ............................................................................................................... 76
6.2.4
I2C_SR(0x402B) ............................................................................................................... 76
SPI ............................................................................................................................................. 79
7.1
操作说明............................................................................................................................... 79
7.1.1
SPI 主方式............................................................................................................................. 79
7.1.1.1
7.1.2
7.1.2.1
8
主方式配置................................................................................................................... 79
SPI 从方式............................................................................................................................. 80
从方式配置................................................................................................................... 80
7.1.3
SPI 中断源............................................................................................................................. 80
7.1.4
SPI 的工作方式 ..................................................................................................................... 81
7.1.5
串行时钟时序....................................................................................................................... 82
7.2
SPI 寄存器............................................................................................................................. 84
7.2.1
SPI_CR0(0x4030).............................................................................................................. 84
7.2.2
SPI_CR1(0x4031).............................................................................................................. 85
7.2.3
SPI_CLK(0x4032) .............................................................................................................. 86
7.2.4
SPI_DR(0x4033) ............................................................................................................... 86
UART ......................................................................................................................................... 87
8.1
UART 操作说明..................................................................................................................... 87
8.1.1
模式 0.................................................................................................................................... 87
8.1.2
模式 1.................................................................................................................................... 87
8.1.3
模式 2.................................................................................................................................... 87
8.1.4
模式 3.................................................................................................................................... 88
8.1.5
UART 中断源......................................................................................................................... 88
8.2
UART 寄存器......................................................................................................................... 88
8.2.1
UT_CR(0x98) .................................................................................................................... 88
8.2.2
UT_DR(0x99).................................................................................................................... 89
8.2.3
UT_BAUD(0x9A,0x9B)...................................................................................................... 89
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10
11
12
MDU.......................................................................................................................................... 90
9.1
乘法使用方法:................................................................................................................... 90
9.2
除法使用方法:................................................................................................................... 90
9.3
注意事项............................................................................................................................... 90
9.4
MDU 寄存器 ......................................................................................................................... 91
9.4.1
MDU_CR (0xC1)..................................................................................................................... 91
9.4.2
MD_MBL (0xCA) .................................................................................................................... 91
9.4.3
MD_MBH (0xCB) ................................................................................................................... 92
9.4.4
MD_MAL (0xC2) .................................................................................................................... 92
9.4.5
MD_MAH (0xC3) ................................................................................................................... 92
9.4.6
MD_DA0 (0xC4) ..................................................................................................................... 92
9.4.7
MD_DA1 (0xC5) ..................................................................................................................... 93
9.4.8
MD_DA2 (0xC6) ..................................................................................................................... 93
9.4.9
MD_DA3 (0xC7) ..................................................................................................................... 93
9.4.10
MD_DB0 (0xCC) ..................................................................................................................... 93
9.4.11
MD_DB1 (0xCD) .................................................................................................................... 94
PI............................................................................................................................................... 95
10.1
PI 操作说明........................................................................................................................... 95
10.2
PI 寄存器 .............................................................................................................................. 95
10.2.1
PI_LPF_CR(0xF9) .............................................................................................................. 95
10.2.2
PI_EK(0xEA,0xEB).......................................................................................................... 96
10.2.3
PI_UK(0xEC,0xED) ......................................................................................................... 96
10.2.4
PI_KP(0xEE,0xEF) .......................................................................................................... 97
10.2.5
PI_KI(0xF2,0xF3) ........................................................................................................... 97
10.2.6
PI_UKMAX(0xF4,0xF5) .................................................................................................. 97
10.2.7
PI_UKMIN(0xF6,0xF7) ................................................................................................... 98
LPF ............................................................................................................................................ 99
11.1
LPF 操作说明 ........................................................................................................................ 99
11.2
LPF 寄存器 ............................................................................................................................ 99
11.2.1
PI_LPF_CR(0xF9) .............................................................................................................. 99
11.2.2
LPF_K(0xDD) .................................................................................................................... 99
11.2.3
LPF_X(0xDE,0xDF) ....................................................................................................... 100
11.2.4
LPF_Y(0xE6,0xE7)........................................................................................................ 100
FOC/SVPWM............................................................................................................................ 101
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12.1
FOC/SVPWM 操作说明 ...................................................................................................... 101
12.1.1
简介..................................................................................................................................... 101
12.1.2
参考输入............................................................................................................................. 101
12.1.3
PI 控制器 ............................................................................................................................ 102
12.1.4
坐标转换............................................................................................................................. 102
12.1.4.1
PARK 逆变换 ............................................................................................................... 102
12.1.4.2
CLARKE 逆变换 ........................................................................................................... 103
12.1.4.3
CLARKE 变换 ............................................................................................................... 103
12.1.4.4
PARK 变换 ................................................................................................................... 103
12.1.5
SVPWM ............................................................................................................................... 104
12.1.5.1
七段式 SVPWM .......................................................................................................... 105
12.1.5.2
五段式 SVPWM .......................................................................................................... 105
12.1.6
过调制................................................................................................................................. 105
12.1.7
死区补偿............................................................................................................................. 106
12.1.8
电流电压采样..................................................................................................................... 106
12.1.8.1
单电阻采样模式......................................................................................................... 106
12.1.8.2
双三电阻采样模式..................................................................................................... 107
12.1.8.3
电流采样基准............................................................................................................. 108
12.1.9
角度模式............................................................................................................................. 108
12.1.9.1
爬坡强制角度............................................................................................................. 108
12.1.9.2
强拉角度..................................................................................................................... 109
12.1.9.3
估算器角度................................................................................................................. 109
12.1.10
电机实时参数..................................................................................................................... 111
12.1.10.1
顺风逆风检测............................................................................................................. 111
12.1.10.2
反电动势检测............................................................................................................. 111
12.1.10.3
功率 ............................................................................................................................ 112
12.2
FOC 寄存器 ......................................................................................................................... 112
12.2.1
FOC_CR1(0x40A0).......................................................................................................... 112
12.2.2
FOC_CR2(0x40A1).......................................................................................................... 113
12.2.3
FOC_TSMIN(0x40A2) ..................................................................................................... 113
12.2.4
FOC_TGLI(0x40A3) ......................................................................................................... 114
12.2.5
FOC_TBLO(0x40A4) ....................................................................................................... 114
12.2.6
FOC_TRGDLY(0x40A5) ................................................................................................... 114
12.2.7
FOC_CSO(0x40A6,0x40A7) ......................................................................................... 115
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12.2.8
FOC__RTHESTEP(0x40A8,0x40A9).............................................................................. 115
12.2.9
FOC_RTHEACC(0x40AA,0x40AB) ................................................................................ 116
12.2.10
FOC_RTHECNT(0x40AC)................................................................................................. 117
12.2.11
FOC_THECOR(0x40AD)BLDC 共用 ................................................................................. 117
12.2.12
FOC_THECOMP(0x40AE,0x40AF)................................................................................ 117
12.2.13
FOC_DMAX(0x40B0,0x40B1) ...................................................................................... 118
12.2.14
FOC_DMIN(0x40B2,0x40B3) ....................................................................................... 118
12.2.15
FOC_QMAX(0x40B4,0x40B5)...................................................................................... 118
12.2.16
FOC_QMIN(0x40B6,0x40B7) ...................................................................................... 119
12.2.17
FOC__UD(0x40B8,0x40B9) ......................................................................................... 119
12.2.18
FOC__UQ(0x40BA,0x40BB) ........................................................................................ 120
12.2.19
FOC__ID(0x40BC,0x40BD) .......................................................................................... 120
12.2.20
FOC__IQ(0x40BE,0x40BF) ........................................................................................... 121
12.2.21
FOC__IBET(0x40C0,0x40C1) ....................................................................................... 121
12.2.22
FOC__VBET(0x40C2,0x40C3) ...................................................................................... 121
12.2.23
FOC__VALP(0x40C4,0x40C5) ...................................................................................... 122
12.2.24
FOC__IC(0x40C6,0x40C7) ........................................................................................... 122
12.2.25
FOC__IB(0x40C8,0x40C9) ........................................................................................... 123
12.2.26
FOC__IA(0x40CA,0x40CB) .......................................................................................... 123
12.2.27
FOC__THETA(0x40CC,0x40CD) ................................................................................... 123
12.2.28
FOC__ETHETA(0x40CE,0x40CF) .................................................................................. 124
12.2.29
FOC__EALP(0x40D0,0x40D1)...................................................................................... 124
12.2.30
FOC__EBET(0x40D2,0x40D3)...................................................................................... 125
12.2.31
FOC__EOME(0x40D4,0x40D5).................................................................................... 125
12.2.32
FOC__ESQU(0x40D6,0x40D7)..................................................................................... 126
12.2.33
FOC__POW(0x40D8,0x40D9) ..................................................................................... 126
12.2.34
FOC_EKP(0x4074,0x4075)BLDC 共用 ......................................................................... 126
12.2.35
FOC_EKI(0x4076,0x4077)BLDC 共用 .......................................................................... 127
12.2.36
FOC_EBMFK(0x407C,0x407D)BLDC 共用 ................................................................... 127
12.2.37
FOC_KSLIDE(0x4078,0x4079)BLDC 共用 .................................................................... 128
12.2.38
FOC_EKLPFMIN(0x407A,0x407B)BLDC 共用 .............................................................. 128
12.2.39
FOC_OMEKLPF(0x407E,0x407F) ................................................................................. 129
12.2.40
FOC_FBASE(0x4080,0x4081) ...................................................................................... 129
12.2.41
FOC_EFREQACC(0x4082,0x4083)BLDC 共用 .............................................................. 130
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12.2.42
FOC_EFREQMIN(0x4084,0x4085)BLDC 共用.............................................................. 130
12.2.43
FOC_EFREQHOLD(0x4086,0x4087)BLDC 共用 ........................................................... 131
12.2.44
FOC_EK3(0x4088,0x4089) .......................................................................................... 131
12.2.45
FOC_EK4(0x408A,0x408B) .......................................................................................... 132
12.2.46
FOC_EK1(0x408C,0x408D) .......................................................................................... 132
12.2.47
FOC_EK2(0x408E,0x408F)........................................................................................... 132
12.2.48
FOC_IDREF(0x4090,0x4091)BLDC 共用...................................................................... 133
12.2.49
FOC_IQREF(0x4092,0x4093)BLDC 共用 ..................................................................... 133
12.2.50
FOC_DQKP(0x4094,0x4095) BLDC 共用 .................................................................... 134
12.2.51
FOC_DQKI(0x4096,0x4097)BLDC 共用 ....................................................................... 134
12.2.52
FOC__UDCFLT(0x4098,0x4099) .................................................................................. 135
SPWM ..................................................................................................................................... 136
13.1
SPWM 操作说明 ................................................................................................................. 136
13.1.1
简介..................................................................................................................................... 136
13.1.2
参考输入............................................................................................................................. 136
13.1.3
PI 控制器 ............................................................................................................................ 136
13.1.4
坐标转换............................................................................................................................. 137
13.1.4.1
PARK 逆变换 ............................................................................................................... 137
13.1.4.2
PARK 变换 ................................................................................................................... 137
13.1.5
SPWM.................................................................................................................................. 138
13.1.5.1
单极性 SPWM ............................................................................................................. 138
13.1.5.2
双极性 SPWM ............................................................................................................. 138
13.1.6
13.1.6.1
13.1.7
电流电压采样..................................................................................................................... 138
电流采样基准............................................................................................................. 139
角度模式............................................................................................................................. 139
13.1.7.1
爬坡强制角度............................................................................................................. 139
13.1.7.2
强拉角度..................................................................................................................... 139
13.1.8
电机实时参数..................................................................................................................... 140
13.2
SPWM 寄存器 ..................................................................................................................... 140
13.2.1
FOC_CR1(0x40A0).......................................................................................................... 140
13.2.2
FOC_CR2(0x40A1).......................................................................................................... 141
13.2.3
FOC_TRGDLY(0x40A5) ................................................................................................... 141
13.2.4
FOC_CSO(0x40A6,0x40A7) ......................................................................................... 142
13.2.5
FOC__RTHESTEP(0x40A8,0x40A9).............................................................................. 142
REV_1.35
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14
13.2.6
FOC_RTHEACC(0x40AA,0x40AB) ................................................................................ 143
13.2.7
FOC_RTHECNT(0x40AC)................................................................................................. 143
13.2.8
FOC_DMAX(0x40B0,0x40B1) ...................................................................................... 144
13.2.9
FOC_DMIN(0x40B2,0x40B3) ....................................................................................... 144
13.2.10
FOC_QMAX(0x40B4,0x40B5)...................................................................................... 144
13.2.11
FOC_QMIN(0x40B6,0x40B7) ...................................................................................... 145
13.2.12
FOC__UD(0x40B8,0x40B9) ......................................................................................... 145
13.2.13
FOC__UQ(0x40BA,0x40BB) ........................................................................................ 146
13.2.14
FOC__ID(0x40BC,0x40BD) .......................................................................................... 146
13.2.15
FOC__IQ(0x40BE,0x40BF) ........................................................................................... 147
13.2.16
FOC__IBET(0x40C0,0x40C1) ....................................................................................... 147
13.2.17
FOC__VBET(0x40C2,0x40C3) ...................................................................................... 147
13.2.18
FOC__VALP(0x40C4,0x40C5) ...................................................................................... 148
13.2.19
FOC__IB(0x40C8,0x40C9) ........................................................................................... 148
13.2.20
FOC__IA(0x40CA,0x40CB) .......................................................................................... 149
13.2.21
FOC__THETA(0x40CC,0x40CD) ................................................................................... 149
13.2.22
FOC_IDREF(0x4090,0x4091)BLDC 共用...................................................................... 150
13.2.23
FOC_IQREF(0x4092,0x4093)BLDC 共用 ..................................................................... 150
13.2.24
FOC_DQKP(0x4094,0x4095) BLDC 共用 .................................................................... 150
13.2.25
FOC_DQKI(0x4096,0x4097)BLDC 共用 ....................................................................... 151
13.2.26
FOC__UDCFLT(0x4098,0x4099) .................................................................................. 151
TIM1 ........................................................................................................................................ 153
14.1
Timer1 操作说明 ................................................................................................................ 153
14.1.1
Timer 计数单元 .................................................................................................................. 154
14.1.1.1
Timer clock 控制器 ..................................................................................................... 154
14.1.1.2
基本定时器................................................................................................................. 154
14.1.1.3
重载定时器................................................................................................................. 155
14.1.2
输入滤波和采样................................................................................................................. 156
14.1.2.1
滤波 ............................................................................................................................ 156
14.1.2.2
采样 ............................................................................................................................ 156
14.1.3
位置检测事件..................................................................................................................... 157
14.1.4
写入时序事件..................................................................................................................... 158
14.1.5
Timer1 中断 ........................................................................................................................ 158
14.2
BLDC 方波应用 ................................................................................................................... 159
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14.2.1
BLDC 的六步换相 ............................................................................................................... 159
14.2.2
BLDC 的工作原理 ............................................................................................................... 160
14.2.2.1
60 度基准 ................................................................................................................... 160
14.2.2.2
换相 ............................................................................................................................ 161
14.2.2.3
60 度强制换相............................................................................................................ 161
14.2.2.4
续流屏蔽..................................................................................................................... 161
14.2.2.5
zcp 到换相的角度(延迟换相) .............................................................................. 162
14.2.2.6
逐波限流..................................................................................................................... 162
14.2.3
15
BLDC 的调试相关 ............................................................................................................... 162
14.2.3.1
比较器调试................................................................................................................. 162
14.2.3.2
续流屏蔽与换相调试................................................................................................. 163
14.3
Timer1 寄存器 .................................................................................................................... 164
14.3.1
TIM1_CR0(0x4068) ........................................................................................................ 164
14.3.2
TIM1_CR1(0x4069) ........................................................................................................ 165
14.3.3
TIM1_CR2(0x406A) ........................................................................................................ 165
14.3.4
TIM1_CR3(0x406B) ........................................................................................................ 165
14.3.5
TIM1_CR4(0x406C) ........................................................................................................ 166
14.3.6
TIM1_IER(0x406D) ......................................................................................................... 167
14.3.7
TIM1_SR(0x406E) .......................................................................................................... 167
14.3.8
TIM1_BCOR(0x4070,0x4071)...................................................................................... 168
14.3.9
TIM1_DBRx (x=1~7)(0x4074+2*x,0x4075+2*x) ............................................................. 169
14.3.10
TIM1__BCNTR(0x4082,0x4083).................................................................................. 171
14.3.11
TIM1__BCCR(0x4084,0x4085) .................................................................................... 171
14.3.12
TIM1__BARR(0x4086,0x4087) .................................................................................... 171
14.3.13
TIM1__RARR(0x4088,0x4089) .................................................................................... 172
14.3.14
TIM1__RCNTR(0x408A,0x408B) ................................................................................. 172
14.3.15
TIM1__ITRIP(0x4098,0x4099) .................................................................................... 173
TIM2 ........................................................................................................................................ 174
15.1
TIM2 操作说明 ................................................................................................................... 174
15.1.1
时钟控制器......................................................................................................................... 174
15.1.2
TIM2__CNTR 的读写和计数............................................................................................... 175
15.1.3
输出模式............................................................................................................................. 175
15.1.3.1
TIM2__ARR/TIM2__DR 的读写 .................................................................................. 175
15.1.3.2
高/低电平输出模式 ................................................................................................... 175
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15.1.3.3
PWM 模式 .................................................................................................................. 175
15.1.3.4
中断事件..................................................................................................................... 176
15.1.4
输入信号滤波和边沿检测 ................................................................................................. 176
15.1.5
输入 timer 模式 .................................................................................................................. 177
15.1.6
输入 counter 模式 .............................................................................................................. 178
15.1.7
QEP&RSD 模式 .................................................................................................................... 179
15.1.7.1
16
17
RSD 的比较器采样 ..................................................................................................... 180
15.1.8
步进模式............................................................................................................................. 181
15.2
TIM2 寄存器 ....................................................................................................................... 183
15.2.1
TIM2_CR0(0xA1) ................................................................................................................. 183
15.2.2
TIM2_CR1(0xA9) ................................................................................................................. 184
15.2.3
PI_LPF_CR(0xF9) ............................................................................................................ 185
15.2.4
TIM2__CNTR(0xAA,0xAB) ................................................................................................... 186
15.2.5
TIM2__DR(0xAC,0xAD) ....................................................................................................... 186
15.2.6
TIM2__ARR(0xAE,0xAF) ...................................................................................................... 187
TIM3/TIM4 .............................................................................................................................. 188
16.1
TIM3/TIM4 操作说明 ......................................................................................................... 188
16.1.1
时钟控制器......................................................................................................................... 188
16.1.2
TIMx__CNTR 的读写和计数 ............................................................................................... 188
16.1.3
输出模式............................................................................................................................. 189
16.1.3.1
高/低电平输出模式 ................................................................................................... 189
16.1.3.2
PWM 模式 .................................................................................................................. 189
16.1.3.3
中断事件..................................................................................................................... 189
16.1.4
输入信号滤波和边沿检测 ................................................................................................. 190
16.1.5
输入 timer 模式 .................................................................................................................. 190
16.2
TIM3/TIM4 寄存器 ............................................................................................................. 192
16.2.1
TIMx_CR0(0x9C/0x9E)(x=3/4) ....................................................................................... 192
16.2.2
TIMx_CR1(0x9D/0x9F)(x=3/4) ....................................................................................... 193
16.2.3
TIMx__CNTR(0xA2,0xA3/0x92,0x93)(x=3/4) ................................................................. 194
16.2.4
TIMx__DR(0xA4,0xA5/0x94,0x95)(x=3/4) ..................................................................... 194
16.2.5
TIMx__ARR(0xA6,0xA7/0x96,0x97)(x=3/4) ................................................................... 195
SYS_TICK.................................................................................................................................. 196
17.1
操作说明............................................................................................................................. 196
17.2
寄存器................................................................................................................................. 196
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20
17.2.1
DRV_SR(0x4061) ................................................................................................................. 196
17.2.2
SYST_ARR(0x4064,0x4065) ................................................................................................. 196
Driver ...................................................................................................................................... 198
18.1
操作说明............................................................................................................................. 198
18.1.1
简介..................................................................................................................................... 198
18.1.2
输出控制模块..................................................................................................................... 199
18.1.2.1
计数比较模块............................................................................................................. 199
18.1.2.2
死区模块..................................................................................................................... 200
18.1.2.3
输出使能与极性......................................................................................................... 200
18.1.2.4
主输出使能 MOE........................................................................................................ 202
18.1.2.5
中断 ............................................................................................................................ 202
18.1.2.5.1
比较匹配中断 ..................................................................................... 202
18.1.2.5.2
FG 中断 ................................................................................................ 203
18.1.3
PWM 输出模式(仅适用于 FU6812) ............................................................................. 203
18.1.4
6N Predriver 模式(适用于 FU6861) .............................................................................. 204
18.2
寄存器................................................................................................................................. 205
18.2.1
DRV_CR(0x4062)............................................................................................................ 205
18.2.2
DRV_SR(0x4061) ................................................................................................................. 206
18.2.3
DRV_OUT(0xF8) ............................................................................................................. 207
18.2.4
DRV_CMR(0x405C, 0x405D)................................................................................................ 207
18.2.5
DRV_ARR(0x405E,0x405F) .................................................................................................. 209
18.2.6
DRV_COMR(0x405A,0x405B) .............................................................................................. 210
18.2.7
DRV_DR(0x4058,0x4059) .................................................................................................... 210
18.2.8
DRV_DTR(0x4060) ............................................................................................................... 211
Watchdog timer(WDT) ............................................................................................................. 212
19.1
WDT 使用注意事项 ............................................................................................................ 212
19.2
WDT 操作说明.................................................................................................................... 212
19.3
WDT 寄存器........................................................................................................................ 213
19.3.1
WDT_CR(0x4026)........................................................................................................... 213
19.3.2
WDT_REL(0x4027) ......................................................................................................... 213
IO ............................................................................................................................................ 214
20.1
IO 操作说明 ........................................................................................................................ 214
20.2
IO 寄存器 ............................................................................................................................ 215
20.2.1
P0_OE(0xFC) .................................................................................................................. 215
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20.2.2
P1_OE(0xFD) .................................................................................................................. 215
20.2.3
P2_OE(0xFE) .................................................................................................................. 215
20.2.4
P3_OE(0xFF)................................................................................................................... 216
20.2.5
P4_OE(0xE9) .................................................................................................................. 216
20.2.6
P1_AN(0x4050) .............................................................................................................. 216
20.2.7
P2_AN(0x4051) .............................................................................................................. 217
20.2.8
P3_AN(0x4052) .............................................................................................................. 217
20.2.9
P0_PU(0x4053) .............................................................................................................. 218
20.2.10
P1_PU(0x4054) .............................................................................................................. 218
20.2.11
P2_PU(0x4055) .............................................................................................................. 218
20.2.12
P3_PU(0x4056) .............................................................................................................. 219
20.2.13
P4_PU(0x4057) .............................................................................................................. 219
20.2.14
PH_SEL(0x404C)............................................................................................................. 219
20.2.15
P0(0x80)/P1(0x90)/P2(0xA0)/P3(0xB0)/P4(0xE8)......................................... 220
ADC ......................................................................................................................................... 222
21.1
ADC 功能框图 ..................................................................................................................... 222
21.2
ADC 操作说明 ..................................................................................................................... 222
21.2.1
顺序扫描模式..................................................................................................................... 222
21.2.2
ADC 触发模式 ..................................................................................................................... 223
21.3
ADC 寄存器......................................................................................................................... 225
21.3.1
ADC_CR(0x4039)............................................................................................................ 225
21.3.2
ADC_MASK={ADC_MASKH,ADC_MASKL}(0x4036~0x4037) ........................................ 225
21.3.3
ADC_SCYC={ADC_MASKH[7:4],ADC_SCYCL)(0x4036[7:4],0x4038) ............................ 226
21.3.4
ADC0_DR={ADC0_DRH,ADC0_DRL}(0x0300~0x0301) ................................................. 227
21.3.5
ADC1_DR={ADC1_DRH,ADC1_DRL}(0x0302~0x0303) ................................................. 227
21.3.6
ADC2_DR={ADC2_DRH,ADC2_DRL}(0x0304~0x0305) ................................................. 228
21.3.7
ADC3_DR={ADC3_DRH,ADC3_DRL}(0x0306~0x0307) ................................................. 228
21.3.8
ADC4_DR={ADC4_DRH,ADC4_DRL}(0x0308~0x0309) ................................................. 229
21.3.9
ADC5_DR={ADC5_DRH,ADC5_DRL}(0x030A~0x030B) ................................................ 229
21.3.10
ADC6_DR={ADC6_DRH,ADC6_DRL}(0x030C~0x030D) ................................................ 230
21.3.11
ADC7_DR={ADC7_DRH,ADC7_DRL}(0x030E~0x030F) ................................................. 230
21.3.12
ADC8_DR={ADC8_DRH,ADC8_DRL}(0x0310~0x0311) ................................................. 231
21.3.13
ADC9_DR={ADC9_DRH,ADC9_DRL}(0x0312~0x0313) ................................................. 231
21.3.14
ADC10_DR={ADC10_DRH,ADC10_DRL}(0x0314~0x0315) ........................................... 232
REV_1.35
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ADC11_DR={ADC11_DRH,ADC11_DRL}(0x0316~0x0317) ........................................... 232
DAC ......................................................................................................................................... 234
22.1
DAC 功能框图 ..................................................................................................................... 234
22.2
DAC 寄存器......................................................................................................................... 234
22.2.1
DAC_CR(0x4035)............................................................................................................ 234
22.2.2
DAC_DR(0x404B) ........................................................................................................... 235
DMA ........................................................................................................................................ 236
23.1
DMA 功能与说明 ............................................................................................................... 236
23.2
DMA 寄存器 ....................................................................................................................... 236
23.2.1
DMA0_CR0(0x403A) ...................................................................................................... 237
23.2.2
DMA1_CR0(0x403B) ...................................................................................................... 237
23.2.3
DMA0_CR1(0x403C) ...................................................................................................... 238
23.2.4
DMA1_CR1(0x403E) ...................................................................................................... 239
VREF 参考电压 ........................................................................................................................ 240
24.1
VREF 模块的操作说明 ....................................................................................................... 240
24.2
VREF 模块的寄存器 ........................................................................................................... 241
24.2.1
VREF_VHALF_CR(XRAM: 0x404F)........................................................................................ 241
VHALF 参考电压 ...................................................................................................................... 242
25.1
VHALF 模块的操作说明 ..................................................................................................... 242
25.2
VHALF 模块的寄存器 ......................................................................................................... 242
运放 ........................................................................................................................................ 243
26.1
运放操作说明..................................................................................................................... 243
26.1.1
母线电流运放(AMP0) ................................................................................................... 243
26.1.2
相电流运放(AMP1/AMP2)............................................................................................ 244
26.1.2.1
AMP1 ........................................................................................................................... 244
26.1.2.2
AMP2 ........................................................................................................................... 244
26.2
运放寄存器......................................................................................................................... 245
26.2.1
AMP_CR(0x404E) ........................................................................................................... 245
比较器 .................................................................................................................................... 246
27.1
比较器操作说明................................................................................................................. 246
27.1.1
比较器 CMP3 ...................................................................................................................... 246
27.1.1.1
母线电流保护............................................................................................................. 248
27.1.1.2
逐波限流..................................................................................................................... 249
27.1.2
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比较器 CMP4 ...................................................................................................................... 250
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27.1.3
比较器 CMP0 ...................................................................................................................... 250
27.1.4
比较器采样......................................................................................................................... 255
27.1.5
比较器输出......................................................................................................................... 256
27.2
比较器寄存器..................................................................................................................... 257
27.2.1
CMP_CR0(0xD5) ............................................................................................................ 257
27.2.2
CMP_CR1(0xD6) ............................................................................................................ 257
27.2.3
CMP_CR2(0xDA) ............................................................................................................ 258
27.2.4
CMP_CR3(0xDC) ............................................................................................................ 260
27.2.5
CMP_SAMR(0x40AD) .......................................................................................................... 260
27.2.6
CMP_SR(0xD7) ............................................................................................................... 261
27.2.7
EVT_FILT(0xD9) .............................................................................................................. 262
电源模块 ................................................................................................................................. 264
28.1
LDO ...................................................................................................................................... 264
28.1.1
LDO 模块的操作说明 ......................................................................................................... 264
28.2
低压检测............................................................................................................................. 266
28.2.1
低压检测模块操作说明 ..................................................................................................... 266
28.2.2
CCFG2:RST_MOD(0x401D) ............................................................................................ 267
28.2.3
CCFG1:CK_RST_CFG(0x401E)......................................................................................... 267
28.2.4
LVSR(0xDB) .......................................................................................................................... 268
FLASH ...................................................................................................................................... 269
29.1
主要特性............................................................................................................................. 269
29.2
FLA_CR:编程控制寄存器................................................................................................. 269
29.3
FLA_KEY:FLASH 编程开锁寄存器 .................................................................................... 269
29.4
FLASH 自写操作说明.......................................................................................................... 270
CRC(循环冗余校验计算单元) .............................................................................................. 271
30.1
CRC 功能框图 ..................................................................................................................... 271
30.2
CRC16 生成多项式 ............................................................................................................. 271
30.3
CRC16 基本逻辑图 ............................................................................................................. 271
30.4
操作说明............................................................................................................................. 272
30.4.1
计算单个字节的 CRC ......................................................................................................... 272
30.4.2
批量计算 ROM 数据 CRC ................................................................................................... 272
30.5
CRC 寄存器 ......................................................................................................................... 273
30.5.1
控制寄存器:CRC_CR ........................................................................................................ 273
30.5.2
输入数据寄存器:CRC_DIN .............................................................................................. 274
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30.5.3
结果输出寄存器:CRC_DR................................................................................................ 275
30.5.4
自动计算起点寄存器:CRC_BEG ...................................................................................... 275
30.5.5
自动计算块数寄存器:CRC_CNT ...................................................................................... 275
休眠模式 ................................................................................................................................. 277
31.1
PCON 寄存器 ...................................................................................................................... 277
31.2
功耗模式............................................................................................................................. 277
32
代码保护 ................................................................................................................................. 278
33
配置寄存器 ............................................................................................................................. 281
34
33.1
CCFG,客户配置寄存器 .................................................................................................... 281
33.1.1
CCFG1: CK_RST_CFG ........................................................................................................... 281
33.1.2
CCFG2: RST_MOD................................................................................................................ 282
封装信息 ................................................................................................................................. 283
34.1
LQFP48_7X7 ........................................................................................................................ 283
34.2
QFN56_7X7 ......................................................................................................................... 284
34.3
QFN32_4X4 ......................................................................................................................... 285
34.4
QFN40_5X5 ......................................................................................................................... 286
34.5
SSOP24_8.65X3.9 ................................................................................................................ 287
34.6
LQFP32_7X7 ........................................................................................................................ 288
35
订购信息 ................................................................................................................................. 289
36
修改记录 ................................................................................................................................. 290
REV_1.35
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1
系统介绍
特性
1.1
◼
电源电压:
FU6812L:
单电源高压模式(VCC_MODE=0). VCC= 5~24V
双电源模式(VCC_MODE=1),VCC≥VDD5. VCC= 5~36V, VDD5=5V
单电源低压模式(VCC_MODE=1). VCC=VDD5 = 3~5.5V
FU6812N/S/P:
单电源高压模式:VCC= 5~24V
单电源低压模式:VCC=VDD5= 3~5.5V
FU6861Q:
模式 1:VCC_MODE=0,VCC= 5~24V,VDRV=7~18V
模式 2:VCC_MODE=1,VCC=VDD5=3~5.5V,VDRV=7~18V
FU6861N/L:
模式 1:VCC= 5~24V,VDRV=7~18V
◼
双核:电机专用引擎 ME 和 8051 内核。ME 硬件自动完成电机 FOC/BLDC 运算控制; 8051
内核用于参数配置和日常事务处理
◼
指令周期大多为 1T 或 2T
◼
16kB Flash ROM、带 CRC 校验功能、支持程序自烧录和代码保护功能
◼
256 bytes IRAM,768 bytes XRAM
◼
ME:集成低通滤波器(LPF)、比例积分器(PI)、BLDC 模块、FOC 模块
◼
单周期 16*16 位乘法器,16 周期 32 / 16 位除法器
◼
4 级优先级中断、15 个中断源
◼
GPIO:
FU6812L:34 个 GPIO
FU6812N: 20 个 GPIO
FU6812S: 12 个 GPIO
FU6861Q: 32 个 GPIO
FU6861N: 19 个 GPIO
FU6861L:27 个 GPIO
FU6812P:21 个 GPIO
◼
定时器:
2 个通用带抓捕功能可编程定时器
REV_1.35
17
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FU6812/61
1 个支持 QEP(正交编码)解码编程定时器
1 个 BLDC 电机专用定时器
1 个通用定时器
1 个 RTC 定时器
◼
I2C/SPI/UART 接口,可配置 DMA 支持
◼
模拟外设:
12 位 ADC,0.9uS 转换时间,可选择内部 VREF、外部 VREF 作参考电压
ADC 通道数:
FU6812L:12 通道
FU6861Q: 12 通道
FU6812N: 7 通道
FU6812S: 5 通道
FU6861N: 9 通道
FU6861L: 11 通道
FU6812P: 9 通道
内置 VREF 参考,可配置 3V、4V、4.5V、VDD5(FU6812S/P 只能选择 VDD5 为内部参
考)
内置 VHALF(1/2 VREF)参考输出
3 个独立运算放大器(FU6812N/S、FU6861N 为 1 个独立运算放大器)
3 路模拟比较器
8 位 DAC
◼
驱动类型:
PWM 输出(适用于 FU6812L/N/S/P)
6N Predriver 输出(适用于 FU6861Q/N/L)
◼
BLDC 控制支持自动换相、逐波限流,支持 HALL、BEMF 位置检测
◼
FOC 驱动支持单电阻、双电阻、三电阻电流采样(FU6812N/S、FU6861N 只支持单电阻
电流采样)
◼
FOC 驱动支持过调制
◼
时钟:
系统时钟为内置 24MHz±2%精准时钟
◼
Watch-dog
◼
两线制 FICE 协议提供在线仿真功能
REV_1.35
18
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FU6812/61
应用场景
1.2
无感/有感的 BLDC/PMSM、三相/单相感应电机、伺服电机。
油烟机、室内机、吊扇、落地扇、吸尘器、电吹风、工业风机、水泵、压缩机、电动车、电动
工具、航模等。
概述
1.3
FU6812/61 系列是一款集成 8051 内核和电机控制引擎(ME)的高性能电机驱动专用芯片,8051
内核处理常规事务,ME 处理电机实时事务,双核协同工作实现各种高性能电机控制。其中 8051
内核大部分指令周期为 1T 或 2T,芯片内部集成有高速运算放大器、比较器、高速 ADC、乘/除法
器、CRC、SPI、I2C、UART、多种 TIMER、PWM 等功能,内置高压 LDO,适用于 BLDC/PMSM
电机的方\波、SVPWM/SPWM、FOC 驱动控制。
FU6812/61 区别参考 Driver 章节,FU6812 为 PWM 输出;FU6861 为 6N Predriver 输出。
FU6812 有不同封装形态:FU6812L(LQFP48)、FU6812N(QFN32)、FU6812S(SSOP24)、
FU6812P(LQFP32)
FU6861 有不同封装形态:FU6861Q(QFN56)、FU6861N(QFN40)、FU6861L(LQFP48)
为便于描述和区分,后续如有指明具体封装形态则表示该项特性为对应封装专有,否则为
FU6812/61 系列芯片共有的特性。
REV_1.35
19
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FU6812/61
UART
FICE
LDO5
RESET
IOVCC
HBIAS
VCC_MODE
VCC
FICED
SPI
TXD
RXD
NSS
SCLK
MOSI
MISO
I2C
LVD
LDO18
CRC
PORT1
TIMER4
TIMER3
TIMER2
TIM3
TIM2
DMA
TIM4
PORT0
TIMER1
CMP2P
CMP2M
CMP1P
CMP1M
CMP0P
CMP0M
HALL/
BEMF
ME
8051 CORE
LPF
MUX
MDU
256 IRAM
12Bit
ADC
PORT4
VSS
CMP3M/DA0
VREF
H_DU
H_DV
H_DW
L_DU
L_DV
L_DW
INT0
VDD5
MUX
VREF
WDT
24MHz
FOSC
VHALF
PORT3
VHALF
AD2
AD3
AD4/AMP0O/CMP3P/CMP4M
AMP0M
AMP0P
AD5
AD6
AD7
AD8
AD9
AD10
AD11
SYS_CLK
768 XRAM
CMP4P
PORT2
PWM
Fault
FOC
Protection
PI
16K FLASH
AD0/AMP1O
AMP1M
AMP1P
AD1/AMP2O
AMP2M
AMP2P
P4.1/L_DX
P4.2/H_DX
SCL
SDA
P0.0/SDA
P0.1/SCL/TIM4
P0.2/HALL0
P0.3
P0.4/NSS
P0.5/MOSI/TXD
P0.6/SCLK/RXD
P0.7/MISO/TIM2S/CMPXO
P1.0/TIM2
P1.1/TIM3
P1.2/FICED
P1.3/HBIAS/CMP1PS
P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
P1.5/CMP0M
P1.6/CMP1P/AMP1P/AD9/HALL1S
P1.7/CMP1M/AMP1M
P2.0/AD0/AMP1O
P2.1/CMP2P/AMP2P/AD8/HALL2S
P2.2/CMP2M/AMP2M
P2.3/AD1/AMP2O/CMP4P
P2.4/AD2
P2.5/AD3
P2.6/CMP3M/DA0/AD11
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
P3.0/AMP0M
P3.1/AMP0P
P3.2/AD5/VHALF
P3.3/AD6/RXDS
P3.4/AD7/TXDS
P3.5/VREF
P3.6/HALL2
P3.7/HALL1
VDD18
FU6812L 功能框图
RSTN/FICEK
1.4.1
系统框图
VDD5
1.4
8Bit
DAC
图 1-1 FU6812L 功能框图
REV_1.35
20
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FU6812/61
UART
FICE
LDO5
RESET
PORT1
TIMER4
TIMER3
TIMER2
TIM2
DMA
IOVCC
VDD18
TIMER1
CMP2P
HALL/
BEMF
CMP1P
ME
8051 CORE
CMP0P
CMP0M
LPF
MUX
256 IRAM
768 XRAM
CMP3M/DA0
AD8
AD9
AD10
AD11
12Bit
ADC
AD4/AMP0O/CMP3P
AMP0M
AMP0P
AD5
VREF
H_DU
H_DV
H_DW
L_DU
L_DV
L_DW
VDD5
MUX
VREF
WDT
VHALF
PORT3
24MHz
FOSC
VHALF
AD2
SYS_CLK
P2.6/CMP3M/DA0/AD11
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O
P3.0/AMP0M
P3.1/AMP0P
P3.2/AD5/VHALF
PWM
Fault
FOC
PORT2
Protection
PI
16K FLASH
P2.1/CMP2P/AD8/HALL2S
P3.5/VREF
LDO18
CRC
MDU
P2.4/AD2
HBIAS
VCC
RSTN/FICEK
FICED
TXD
RXD
NSS
SCLK
MOSI
MISO
SPI
TIM3
P1.1/TIM3
P1.2/FICED
P1.3/HBIAS/CMP1PS
P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
P1.5/CMP0M
P1.6/CMP1P/AD9/HALL1S
I2C
LVD
PORT0
TIM4
P0.4/NSS
P0.5/MOSI/TXD
P0.6/SCLK/RXD
P0.7/MISO/TIM2S/CMPXO
SCL
SDA
P0.0/SDA
P0.1/SCL/TIM4
VDD5
FU6812N 功能框图
1.4.2
8Bit
DAC
VSS
图 1-2 FU6812N 功能框图
REV_1.35
21
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FU6812/61
FICE
LDO5
RESET
IOVCC
VDD18
HBIAS
VCC
FICED
TXD
RXD
UART
LVD
VDD5
FU6812S 功能框图
RSTN/FICEK
1.4.3
LDO18
CRC
P1.2/FICED
P1.3/HBIAS/P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
PORT1
TIMER4
TIMER3
TIMER2
TIM2
DMA
TIM3
P0.5/TXD
P0.6/RXD
P0.7/TIM2S/CMPXO/P1.1/TIM3
TIM4
PORT0
TIMER1
CMP2P
HALL/
BEMF
CMP1P
ME
8051 CORE
CMP0P
LPF
256 IRAM
768 XRAM
AD8
AD9
AD10
WDT
AD2
PORT3
H_DU
H_DV
H_DW
L_DU
L_DV
L_DW
12Bit
ADC
VREF
24MHz
FOSC
AD4/AMP0O/CMP3P
AMP0M
AMP0P
SYS_CLK
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O
P3.0/AMP0M
P3.1/AMP0P
P3.2/AD5/VHALF
PWM
Fault
FOC
PORT2
CMP3M/DA0
P2.1/CMP2P/AD8/HALL2S
P2.4/AD2
MUX
MDU
Protection
PI
16K FLASH
P1.6/CMP1P/AD9/HALL1S
8Bit
DAC
VSS
图 1-3 FU6812S 功能框图
REV_1.35
22
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FU6812/61
SPI
UART
LVD
FICE
LDO5
RESET
IOVCC
VDD18
HBIAS
VCC_MODE
VCC
FICED
NSS
SCLK
MOSI
MISO
I2C
TXD
RXD
SCL
SDA
LDO18
CRC
PORT1
TIMER4
TIMER3
TIMER2
TIM3
TIM2
DMA
TIM4
PORT0
TIMER1
CMP2P
CMP2M
CMP1P
CMP1M
CMP0P
CMP0M
HALL/
BEMF
ME
8051 CORE
PI
LPF
MUX
MDU
256 IRAM
Fault
FOC
PORT2
Predriver
Protection
16K FLASH
768 XRAM
6N Driver
VDD5
CMP3M/DA0
CMP4P
AD2
AD3
AD4/AMP0O/CMP3P
AMP0M
AMP0P
AD5
AD6
AD7
AD8
AD9
AD10
AD11
VREF
VREF
VDRV
VBU
HU
VSU
VBV
HV
VSV
VBW
HW
VSW
LU
LV
LW
12Bit
ADC
MUX
AD0/AMP1O
AMP1M
AMP1P
AD1/AMP2O
AMP2M
AMP2P
WDT
VHALF
PORT3
24MHz
FOSC
VHALF
INT0
LV
LW
SYS_CLK
P0.0/SDA
P0.1/SCL/TIM4
P0.2/HALL0
P0.3
P0.4/NSS
P0.5/MOSI/TXD
P0.6/SCLK/RXD
P0.7/MISO/CMPXO/TIM2S
P1.0/TIM2
P1.1/TIM3
P1.2/FICED
P1.3/HBIAS/CMP1PS
P1.4/CMP0P/AD10
P1.5/CMP0M
P1.6/CMP1P/AMP1P/AD9/HALL1S
P1.7/CMP1M/AMP1M
P2.0/AD0/AMP1O
P2.1/CMP2P/AMP2P/AD8/HALL2S
P2.2/CMP2M/AMP2M
P2.3/AD1/AMP2O/CMP4P
P2.4/AD2
P2.5/AD3
P2.6/CMP3M/DA0/AD11
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
P3.0/AMP0M
P3.1/AMP0P
P3.2/AD5/VHALF
P3.3/AD6/RXDS
P3.4/AD7/TXDS
P3.5/VREF
P3.6/HALL2
P3.7/HALL1
VDD5
FU6861Q 功能框图
RSTN/FICEK
1.4.4
8Bit
DAC
VSS
图 1-4 FU6861Q 功能框图
REV_1.35
23
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FU6812/61
UART
FICE
LDO5
RESET
IOVCC
VDD18
HBIAS
VCC
FICED
SPI
TXD
RXD
NSS
SCLK
MOSI
MISO
RSTN/FICEK
P1.2/FICED
P1.3/HBIAS/P1.4/CMP0P/AD10
I2C
LVD
LDO18
CRC
PORT1
TIMER4
TIMER3
TIMER2
TIM2
DMA
TIM3
PORT0
TIM4
P0.4/NSS
P0.5/MOSI/TXD
P0.6/SCLK/RXD
P0.7/MISO/CMXO/TIM2S/P1.1/TIM3
SCL
SDA
P0.0/SDA
P0.1/SCL/TIM4
VDD5
FU6861N 功能框图
1.4.5
TIMER1
CMP2P
HALL/
BEMF
CMP1P
ME
8051 CORE
CMP0P
PI
Predriver
Fault
FOC
PORT2
768 XRAM
6N Driver
CMP3M/DA0
CMP4P
AD8
AD9
AD10
AD11
AD4/AMP0O/CMP3P
AMP0M
AMP0P
AD5
AD1
AD2
VREF
VDRV
VBU
HU
VSU
VBV
HV
VSV
VBW
HW
VSW
LU
LV
LW
12Bit
ADC
MUX
VREF
WDT
VDD5
AD0
SYS_CLK
PORT3
24MHz
FOSC
VHALF
INT0
LV
LW
P2.6/CMP3M/DA0/AD11
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
P3.0/AMP0M
P3.1/AMP0P
P3.2/AD5/VHALF
P3.5/VREF
MUX
256 IRAM
VHALF
P2.3/AD1/CMP4P
P2.4/AD2
LPF
MDU
P2.0/AD0
P2.1/CMP2P/AD8/HALL2S
Protection
16K FLASH
P1.6/CMP1P/AD9/HALL1S
8Bit
DAC
VSS
图 1-5 FU6861N 功能框图
REV_1.35
24
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FU6812/61
UART
FICE
LDO5
RESET
IOVCC
VDD18
HBIAS
VCC_MODE
VCC
FICED
TXD
RXD
NSS
SCLK
MOSI
MISO
SPI
PORT1
TIMER4
TIMER3
TIMER2
TIM4
TIM3
TIM2
DMA
LDO18
CRC
TIMER1
CMP2P
CMP2M
CMP1P
CMP1M
CMP0P
CMP0M
HALL/
BEMF
ME
8051 CORE
PI
LPF
MUX
MDU
256 IRAM
Fault
FOC
PORT2
Predriver
Protection
16K FLASH
768 XRAM
6N Driver
CMP3M/DA0
CMP4P
AD4/AMP0O/CMP3P
AMP0M
AMP0P
AD5
AD6
AD7
AD8
AD9
AD10
AD11
AD2
VREF
VDRV
VBU
HU
VSU
VBV
HV
VSV
VBW
HW
VSW
LU
LV
LW
12Bit
ADC
MUX
VREF
WDT
VDD5
AD0/AMP1O
AMP1M
AMP1P
AD1/AMP2O
AMP2M
AMP2P
PORT3
24MHz
FOSC
VHALF
INT0
LV
LW
VHALF
P2.6/CMP3M/DA0/AD11
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
P3.0/AMP0M
P3.1/AMP0P
P3.2/AD5/VHALF
P3.3/AD6/RXDS
P3.4/AD7/TXDS
P3.5/VREF
I2C
LVD
PORT0
SYS_CLK
P0.4/NSS
P0.5/MOSI/TXD
P0.6/SCLK/RXD
P0.7/MISO/CMPXO/TIM2S
P1.0/TIM2
P1.1/TIM3
P1.2/FICED
P1.3/HBIAS/CMP1PS
P1.4/CMP0P/AD10
P1.5/CMP0M
P1.6/CMP1P/AMP1P/AD9/HALL1S
P1.7/CMP1M/AMP1M
P2.0/AD0/AMP1O
P2.1/CMP2P/AMP2P/AD8/HALL2S
P2.2/CMP2M/AMP2M
P2.3/AD1/AMP2O/CMP4P
P2.4/AD2
SCL
SDA
P0.0/SDA
P0.1/SCL/TIM4
VDD5
FU6861L 功能框图
RSTN/FICEK
1.4.6
8Bit
DAC
VSS
图 1-6 FU6861L 功能框图
REV_1.35
25
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FU6812/61
LDO5
IOVCC
VDD18
HBIAS
VCC_MODE
VCC
FICED
NSS
SCLK
MOSI
MISO
SPI
TXD
RXD
SCL
SDA
I2C
LVD
VDD5
FU6812P 功能框图
RSTN/FICEK
1.4.7
LDO18
P0.1/SCL/TIM4
UART
FICE
RESET
CRC
PORT1
TIMER3
TIMER2
TIM2
TIMER1
CMP2P
CMP2M
CMP1P
CMP1M
CMP0P
CMP0M
HALL/
BEMF
ME
8051 CORE
LPF
MUX
MDU
256 IRAM
PORT4
VSS
CMP3M/DA0
CMP4P
AD4/AMP0O/CMP3P/CMP4M
AMP0M
AMP0P
AD5
AD0/AMP1O
AMP1M
AMP1P
AD1/AMP2O
AMP2M
AMP2P
VREF
AD7
AD8
AD9
AD10
12Bit
ADC
MUX
VREF
WDT
VDD5
AD2
SYS_CLK
PORT3
24MHz
FOSC
H_DU
H_DV
H_DW
L_DU
L_DV
L_DW
INT0
768 XRAM
VHALF
PWM
Fault
FOC
PORT2
Protection
PI
16K FLASH
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
P3.0/AMP0M
P3.1/AMP0P
P3.2/AD5/VHALF
P3.4/AD7/TXDS
TIMER4
VHALF
P1.1/TIM3
P1.2/FICED
P1.3/HBIAS/CMP1PS
P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
P1.5/CMP0M
P1.6/CMP1P/AMP1P/AD9/HALL1S
P1.7/CMP1M/AMP1M
P2.0/AD0/AMP1O
P2.1/CMP2P/AMP2P/AD8/HALL2S
P2.2/CMP2M/AMP2M
P2.3/AD1/AMP2O/CMP4P
P2.4/AD2
DMA
TIM3
P0.5/MOSI/TXD
P0.6/SCLK/RXD
P0.7/MISO/TIM2S/CMPXO
TIM4
PORT0
8Bit
DAC
图 1-7 FU6812P 功能框图
REV_1.35
26
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FU6812/61
Memory 空间
1.5
内部存储空间分为指令空间(program memory)和数据空间(data memory)
,两个空间独立
编址。
Program Memory
Data Memery (XRAM)
Data Memery (IRAM)
0xFF
0xFFFF
0x3FFF
LOCK BYTE
0x3FFE
Upper 128 RAM
(Indirect
Addressing Only)
SFR
(Direct
Addressing Only)
CCFG 3 byte
Reserved
0x3FFC
0x4100
0x80
0x7F
Xram SFR
0x4020
Direct or Indirect
Addressing
0x30
0x2F
Bit Addressable
0x4018
Lower 128 RAM 0x4017
(Direct or Indirect
0x0318
Addressing)
0x0317
0x20
0x1F
General Purpose
Registers
0x00
8
CCFG SFR
User Program Area
Reserved
24 Bytes
ADC
Result(R)
0x0300
0x02FF
768
General RAM
0x0000
0x0000
图 1-8 Memory 空间分配
1.5.1
Program Memory
指令空间可寻址范围 0x0000-0x3FFF,复位后 CPU 从 0x0000 开始执行。指令空间存储介质
为 FLASH。
1.5.2
Data Memory
数 据 空 间 分 为 外 部 数 据 空 间 ( external data memory ) 和 内 部 数 据 空 间 ( internal data
memory&SFRs)
。
外部数据空间仅可通过 MOVX 指令访问,范围为 0x0000-0x02FF。
内部数据空间如图 1-8 所示。0x00-0x1F 包含 4 组,每组 8 个寄存器;0x20~0x2F 的 16Bytes
支持 bit 寻址操作;0x30-0x7F 支持直接寻址和间接寻址;0x80-0xFF 间接寻址时访问的是 RAM 空
间,直接寻址时访问的是 SFRs。堆栈空间位于内部数据空间。
REV_1.35
27
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FU6812/61
SFR
1.5.3
表 1-1 特殊功能寄存器(SFR) 地址映射
Addr
0(8)
1(9)
2(A)
3(B)
4(C)
5(D)
6(E)
7(F)
0xF8
DRV_OUT
PI_LPF_CR
P0_OE
P1_OE
P2_OE
P3_OE
0xF0
B
0xE8
P4
0xE0
ACC
0xD8
IP3
EVT_FILT
CMP_CR2
LVSR
CMP_CR3
0xD0
PSW
P1_IE
P1_IF
P2_IE
0xC8
IP2
RST_SR
MDU_MBL
0xC0
IP1
MDU_CR
0xB8
IP0
0xB0
P3
0xA8
IE
0xA0
PI_KIL
PI_KIH
PI_UKMAXL
PI_UKMAXH
PI_UKMINL
PI_UKMINH
PI_EKL
PI_EKH
PI_UKL
PI_UKH
PI_KPL
PI_KPH
LPF_YL
LPF_YH
LPF_K
LPF_XL
LPF_XH
P2_IF
CMP_CR0
CMP_CR1
CMP_SR
MDU_MBH
MDU_DB0
MDU_DB1
MDU_MAL
MDU_MAH
MDU_DA0
MDU_DA1
MDU_DA2
MDU_DA3
TIM2_CR1
TIM2__CNTRL
TIM2__CNTRH
TIM2__DRL
TIM2__DRH
TIM2__ARRL
TIM2__ARRH
P2
TIM2_CR0
TIM3__CNTRL
TIM3__CNTRH
TIM3__DRL
TIM3__DRH
TIM3__ARRL
TIM3__ARRH
0x98
UT_CR
UT_DR
UT_BAUDL
UT_BAUDH
TIM3_CR0
TIM3_CR1
TIM4_CR0
TIM4_CR1
0x90
P1
TIM4__CNTRL
TIM4__CNTRH
TIM4__DRL
TIM4__DRH
TIM4__ARRL
TIM4__ARRH
0x88
TCON
0x80
P0
DPL
DPH
FLA_KEY
FLA_CR
P4_OE
SP
PCON
注 1:地址低 4 位为 0 或 8 地址的寄存器可位寻址
注 2:有双下划线的寄存器需要使用一变量将其值读出,如果直接读取寄存器,那么读出来的值是
不正确的
REV_1.35
28
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FU6812/61
XSFR
1.5.4
表 1-2 扩展特殊功能寄存器(XSFR) 地址映射
Addr
0(8)
1(9)
2(A)
3(B)
4(C)
5(D)
6(E)
7(F)
0x40d8
FOC__POWH
FOC__POWL
0x40d0
FOC__EALPH
FOC__EALPL
FOC__EBETH
FOC__EBETL
FOC__EOMEH
FOC__EOMEL
FOC__ESQUH
FOC__ESQUL
0x40c8
FOC__IBH
FOC__IBL
FOC__IAH
FOC__IAL
FOC__THETAH
FOC__THETAL
FOC__ETHETAH
FOC__ETHETAL
0x40c0
FOC__IBETH
FOC__IBETL
FOC__VBETH
FOC__VBETL
FOC__VALPH
FOC__VALPL
FOC__ICH
FOC__ICL
0x40b8
FOC__UDH
FOC__UDL
FOC__UQH
FOC__UQL
FOC__IDH
FOC__IDL
FOC__IQH
FOC__IQL
0x40b0
FOC_DMAXH
FOC_DMAXL
FOC_DMINH
FOC_DMINL
FOC_QMAXH
FOC_QMAXL
FOC_QMINH
FOC_QMINL
FOC__RTHESTE
FOC__RTHESTE
FOC_RTHEACCH
FOC_RTHEACCL
FOC_RTHECNT
FOC_THECOMPH
FOC_THECOMPL
0x40a8
0x40a0
PH
PL
FOC_CR1
FOC_CR2
FOC__UDCFLTH/
FOC__UDCFLTL/
TIM1__ITRIPH
TIM1__ITRIPL
FOC_IDREFH
FOC_THECOR/
CMP_SAMR
FOC_TSMIN
FOC_TGLI
FOC_TBLO
FOC_TRGDLY
FOC_CSOH
FOC_CSOL
FOC_IDREFL
FOC_IQREFH
FOC_IQREFL
FOC_DQKPH
FOC_DQKPL
FOC_DQKIH
FOC_DQKIL
FOC_EK3H/
FOC_EK3L/
FOC_EK4H/
FOC_EK4L/
FOC_EK1H
FOC_EK1L
FOC_EK2H
FOC_EK2L
TIM1__RARRH
TIM1__RARRL
TIM1__RCNTRH
TIM1__RCNTRL
FOC_FBASEH/
FOC_FBASEL/
FOC_EFREQACCH/
FOC_EFREQACCL/
FOC_EFREQMINH/
FOC_EFRQMINL/
FOC_EFREQHOLDH/
FOC_EFREQHOLDL/
TIM1_DBR7H
TIM1_DBR7L
TIM1__BCNTRH
TIM1__BCNTRL
TIM1__BCCRH
TIM1__BCCRL
TIM1__BARRH
TIM1__BARRL
FOC_KSLIDEH/
FOC_KSLIDEL/
FOC_EKLPFMINH/
FOC_EKLPFMINL/
FOC_EBMFKH/
FOC_EBMFKL/
FOC_OMEKLPFH/
FOC_OMEKLPFL/
TIM1_DBR3H
TIM1_DBR3L
TIM1_DBR4H
TIM1_DBR4L
TIM1_DBR5H
TIM1_DBR5L
TIM1_DBR6H
TIM1_DBR6L
FOC_EKPH/
FOC_EKPL/
FOC_EKIH/
FOC_EKIL/
TIM1_BCORH
TIM1_BCORL
TIM1_DBR1H
TIM1_DBR1L
TIM1_DBR2H
TIM1_DBR2L
TIM1_CR4
TIM1_ IER
TIM1_SR
SYST_ARRH
SYST_ARRL
0x4098
0x4090
0x4088
0x4080
0x4078
0x4070
0x4068
TIM1_CR0
TIM1_CR1
TIM1_CR2
0x4060
DRV_DTR
DRV_SR
DRV_CR
0x4058
DRV_DRH
DRV_DRL
DRV_COMRH
DRV_COMRL
DRV_CMRH
DRV_CMRL
DRV_ARRH
DRV_ARRL
0x4050
P1_AN
P2_AN
P3_AN
P0_PU
P1_PU
P2_PU
P3_PU
P4_PU
DAC_DR
PH_SEL
AMP_CR
VREF_VHALF_CR
DMA1_CR0
DMA0_CR1H
DMA0_CR1L
DMA1_CR1H
DMA1_CR1L
DAC_CR
ADC_MASK_SYSCH
ADC_MASK_SYSCL
0x4048
TIM1_CR3
0x4040
0x4038
ADC_SCYC
0x4030
SPI_CR0
0x4028
I2C_CR
0x4020
ADC_CR
SPI_CR1
DMA0_CR0
SPI_CLK
SPI_DR
I2C_ID
I2C_DR
I2C_SR
CRC_DIN
CRC_CR
CRC_DR
CRC_BEG
CRC_CNT
WDT_CR
WDT_REL
0x4018
CCFG7
CCFG6
CCFG5
CCFG4
CCFG3
CCFG2
CCFG1
CCFG0
0x0310
AD8_DRH
AD8_DRL
AD9_DRH
AD9_DRL
AD10_DRH
AD10_DRL
AD11_DRH
AD11_DRL
0x0308
AD4_DRH
AD4_DRL
AD5_DRH
AD5_DRL
AD6_DRH
AD6_DRL
AD7_DRH
AD7_DRL
0x0300
AD0_DRH
AD0_DRL
AD1_DRH
AD1_DRL
AD2_DRH
AD2_DRL
AD3_DRH
AD3_DRL
注 1:有双下划线的寄存器需要使用一变量将其值读出,如果直接读取寄存器,那么读出来的值是
不正确的。
芯片 SFR 分为两部分,一部分映射在内部数据空间的 SFR 区域,一部分映射在外部数据空间。
REV_1.35
29
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FU6812/61
2
引脚定义
FU6812 LQFP48 引脚列表
2.1
表 2-1 FU6812 LQFP48 引脚列表
引脚名称
FU6812
LQFP48
P2.2/
IO 类型
功能描述
DB/
GPIO P2.2,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF2 负输入
AMP2M
AI
运放 2 负输入端
P2.3/
DB/
GPIO P2.3,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 1 输入,用于采集相电流 2 放大后的信号
AO/
运放 2 输出端
AI
比较器 4 正输入
DB/
GPIO P2.4,可配置外部中断 1 输入
AI
ADC 通道 2 输入,母线电压信号输入
CMP2M/
AD1/
AMP2O/
1
2
CMP4P
P2.4/
AD2
P2.5/
AD3
3
4
P2.6/
DB/
AI
GPIO P2.5,可配置外部中断 1 输入 ADC 通道 3 输入
DB/
GPIO P2.6,可配置外部中断 1 输入
AI/
过流参考信号输入,比较器 3 的负输入端
AO/
内部 DAC 电压无 Buffer 输出
AD11
AI
ADC 通道 11 输入
P2.7/
DB/
GPIO P2.7,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 4 输入,用于采集放大后的母线电流信号
AI/
比较器 3 的正输入端,接母线电流采样信号,用于检测过流
AMP0O/
AO/
运放 0 输出端,将母线电流放大后的电压输出
CMP4M
AI
比较器 4 负输入
DB/
GPIO P3.0
AI
运放 0 负输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.1
AI
运放 0 正输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.2
AI/
过温信号输入,ADC 通道 5 输入
VHALF
AO
1/2 VDD5 或 1/2 VREF 参考输出,外接 1uF 电容
P3.3/
DB/
GPIO P3.3
AI/
ADC 通道 6 输入
RXD2
DI
功能转移后 UART2 数据接收端
P3.4/
DB
GPIO P3.4
AI/
模拟速度控制输入,AD 通道 7 输入
DO
功能转移后 UART2 数据发送端
CMP3M/
DA0/
5
AD4/
CMP3P/
P3.0/
AMP0M
P3.1/
AMP0P
6
7
8
P3.2/
AD5/
AD6/
AD7/
TXD2
REV_1.35
9
10
11
30
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FU6812/61
引脚名称
P3.5/
VREF
VSS
FU6812
LQFP48
12
13
IO 类型
功能描述
DB/
GPIO P3.5
AI
ADC 外部参考电压输入或者内部 VREF 输出,外接 1~4.7uF 电容
P
地
GPIO 电源输入,3~5.5V,并接 1~10uF 电容到地,IOVCC≤VDD5,
IOVCC
14
P
仅 P3.7~6、P0.x、P1.1~0、P4.x、H_DU、H_DV、H_DW、L_DU、
L_DV、L_DW 用 IOVCC 供电,其余 GPIO 仍用 VDD5 供电
P3.6/
DB/
GPIO P3.6
DI
HALL2 逻辑电平输入
DB/
GPIO P3.7
DI
HALL1 逻辑电平输入
DB/
GPIO P0.0,可配置外部中断 0 输入
DB
I2C SDA,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.1
DB/
Timer4 捕获模式输入
DB
I2C SCL 时钟,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.2
DI
HALL0 逻辑电平输入
DB
GPIO P0.3
DB/
GPIO P0.4
DB
SPI 的选择端口
DB/
GPIO P0.5
DO/
功能转移前 UART1 数据发送端
MOSI
DB
SPI_MOSI,主机模式输出或从机模式输入
P0.6/
DB/
GPIO P0.6
DI/
功能转移前 UART1 数据接收端
SCLK
DB
SPI 接口时钟 CLK
P0.7/
DB/
GPIO P0.7
DB/
SPI_MISO, 主机模式输入或从机模式输出
DO/
比较器输出测试引脚
DB
Timer2 功能转移后捕获模式输入或 PWM 模式输出
DB/
GPIO P1.0,可配置外部中断 1 输入
DB
Timer2 功能转移前捕获模式输入或 PWM 模式输出
DB/
GPIO P1.1,可配置外部中断 1 输入
DB
Timer3 捕获模式输入
DB/
GPIO P4.1
DO
PWM X 相下侧 PWM 输出
HALL2
P3.7/
HALL1
P0.0/
SDA
P0.1/TIM4/
SCL
P0.2/
HALL0
P0.3
P0.4/
NSS
15
16
17
18
19
20
21
P0.5/
TXD/
RXD/
MISO/
CMPXO/
22
23
24
TIM2S
P1.0/
TIM2
P1.1/
TIM3
P4.1/
L_DX
P4.2/
25
26
27
GPIO P4.2
28
DB
L_DU
29
DO
PWM U 相下侧 PWM 输出
L_DV
30
DO
PWM V 相下侧 PWM 输出
H_DX
REV_1.35
PWM X 相上侧 PWM 输出
31
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FU6812/61
引脚名称
FU6812
LQFP48
IO 类型
功能描述
L_DW
31
DO
PWM W 相下侧 PWM 输出
H_DU
32
DO
PWM U 相上侧 PWM 输出
H_DV
33
DO
PWM V 相上侧 PWM 输出
H_DW
34
DO
PWM W 相上侧 PWM 输出
电源输入,电压范围由电源模式由 VCC_MODE 决定,外接 10uF 或
更大滤波电容。
1. 单电源高压模式:
VCC_MODE=0,外部电源从 VCC 输入 5~24V,VDD5 由内部 LDO 产生;
VCC
35
P
2. 单电源低压模式:
VCC_MODE=1(即与 VDD5 相连),外部电源从 VDD5 输入 3~5.5V,
同时将 VCC 与 VDD5 短接;
3. 双电源模式:
VCC_MODE=1(即与 VDD5 相连),外部电源 1 从 VCC 输入 5~36V,
外部电源 2 从 VDD5 输入 5V
VSS
36
P
数字地
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,由 VCC_MODE 决定,电源
接法请参考 VCC 引脚描述,外接 1~4.7uF 电容.
VDD5
37
P
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,由 VCC_MODE 决定外接 1~
4.7uF 电容.
VCC_MODE=0 时,内部 LDO 输出 5V 电源;
VCC_MODE=1 时,从外部灌入 3~5.5V 电源
VCC_MODE
RSTN/
FICEK
VDD18
P1.2/
FICED
38
39
40
41
P1.3/
HBIAS/
输入电源模式控制,控制模式参考 VCC 引脚功能描述
DI/
外部复位输入,内置上拉电阻,施密特输入
DI
FICE 调试接口时钟端
P
1.8V LDO 输出电源,外接 1~4.7uF 电容
DB/
GPIO P1.2,可配置外部中断 1 输入
DB
FICE 数据端口
DB/
GPIO P1.3
DO/
HALL 偏置电源,内部通过开关连接 VDD5
CMP1PS
AI
比较器 1 第二模式正输入端
P1.4/
DB/
GPIO P1.4,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF0 正输入
AI/
ADC 通道 10 输入
DI
功能转移后 HALL0 逻辑电平输入
DB/
GPIO P1.5,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI
BEMF0 负输入
P1.6/
DB/
GPIO P1.6,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
CMP1P/
AI/
BEMF1 正输入
AI/
运放 1 正输入端,接相电流 1 电压信号输入
AD9/
AI/
ADC 通道 9 输入
HALL1S
DI
功能转移后 HALL1 逻辑电平输入
CMP0P/
AD10/
42
DI
43
HALL0S
P1.5/
CMP0M
AMP1P/
REV_1.35
44
45
32
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FU6812/61
引脚名称
FU6812
LQFP48
P1.7/
IO 类型
功能描述
DB/
GPIO P1.7,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF1 负输入
AMP1M
AI
运放 1 负输入端
P2.0/
DB/
GPIO P2.0,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 0 输入,用于采集相电流 1 放大后的信号
AMP1O
AO
运放 1 输出端
P2.1/
DB/
GPIO P2.1,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF2 正输入
AI/
运放 2 正输入端,接相电流 2 电压信号输入
AD8/
AI/
ADC 通道 8 输入
HALL2S
DI
功能转移后 HALL2 逻辑电平输入
CMP1M/
AD0/
46
47
CMP2P/
AMP2P/
48
注:
IO 类型说明:
DI = 数字输入,
DO = 数字输出,
DB = 数字双向,
AI = 模拟输入,
AO = 模拟输出,
P = 电源
REV_1.35
33
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FU6812/61
VDD18
RSTN/FICEK
VCC_MODE
VDD5
39
38
37
P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
43
40
P1.5/CMP0M
44
P1.3/HBIAS/CMP1PS
P1.6/CMP1P/AMP1P/AD9/HALL1S
45
P1.2/FICED
P1.7/CMP1M/AMP1M
46
41
P2.0/AD0/AMP1O
47
42
P2.1/CMP2P/AMP2P/AD8/HALL2S
48
FU6812L 封装-LQFP48
2.2
P2.2/CMP2M/AMP2M
1
36
VSS
P2.3/AD1/AMP2O/CMP4P
2
35
VCC
P2.4/AD2
3
34
H_DW
P2.5/AD3
4
33
H_DV
P2.6/CMP3M/DA0/AD11
5
32
H_DU
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
6
31
L_DW
P3.0/AMP0M
7
30
L_DV
P3.1/AMP0P
8
29
L_DU
P3.2/AD5/VHALF
9
28
P4.2/H_DX
P3.3/AD6/RXD2
10
27
P4.1/L_DX
P3.4/AD7/TXD2
11
26
P1.1/TIM3
P3.5/VREF
12
25
P1.0/TIM2
17
18
19
20
21
22
23
24
P0.0/SDA
P0.2/HALL0
P0.3
P0.4/NSS
P0.5/MOSI/TXD
P0.6/SCLK/RXD
P0.7/MISO/CMPXO/TIM2S
16
P0.1/SCL/TIM4
15
P3.6/HALL2
14
P3.7/HALL1
13
VSS
IOVCC
FU6812L
图 2-1 FU6812 封装-LQFP48
FU6812 QFN32 引脚列表
2.3
引脚名称
FU6812
QFN32
P2.1/
CMP2P/
AD8/
HALL2S
REV_1.35
1
IO 类型
功能描述
DB/
GPIO P2.1,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF2 正输入
AI/
ADC 通道 8 输入
DI
功能转移后 HALL2 逻辑电平输入
34
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FU6812/61
引脚名称
P2.4/
FU6812
QFN32
IO 类型
功能描述
DB/
GPIO P2.4,可配置外部中断 1 输入
AI
ADC 通道 2 输入,母线电压信号输入
DB/
GPIO P2.6,可配置外部中断 1 输入
AI/
过流参考信号输入,比较器 3 的负输入端
AO/
内部 DAC 电压无 Buffer 输出
AD11
AI
ADC 通道 11 输入
P2.7/
DB/
GPIO P2.7,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 4 输入,用于采集放大后的母线电流信号
AI/
比较器 3 的正输入端,接母线电流采样信号,用于检测过流
AO
运放 0 输出端,将母线电流放大后的电压输出
DB/
GPIO P3.0
AI
运放 0 负输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.1
AI
运放 0 正输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.2
AI/
过温信号输入,ADC 通道 5 输入
AO
1/2 VDD5 或 1/2 VREF 参考输出,外接 1uF 电容
DB/
GPIO P3.5
AI
ADC 外部参考电压输入或者内部 VREF 输出,外接 1~4.7uF 电容
AD2
2
P2.6/
CMP3M/
DA0/
AD4/
CMP3P/
3
4
AMP0O
P3.0/
AMP0M
P3.1/
AMP0P
5
6
P3.2/
AD5/
7
VHALF
P3.5/
VREF
8
GPIO 电源输入,3~5.5V,并接 1~10uF 电容到地,IOVCC≤VDD5,
IOVCC
9
P
仅 P0.x、P1.1、H_DU、H_DV、H_DW、L_DU、L_DV、L_DW 用 IOVCC
供电,其余 GPIO 仍用 VDD5 供电
P0.0/
DB/
GPIO P0.0,可配置外部中断 0 输入
DB
I2C SDA,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.1
DB/
imer4 捕获模式输入
DB
I2C SCL 时钟,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.4
DB
SPI 的选择端口
DB/
GPIO P0.5
DO/
功能转移前 UART1 数据发送端
MOSI
DB
SPI_MOSI,主机模式输出或从机模式输入
P0.6/
DB/
GPIO P0.6
DI/
功能转移前 UART1 数据接收端
SCLK
DB
SPI 接口时钟 CLK
P0.7/
DB/
GPIO P0.7
DB/
SPI_MISO, 主机模式输入或从机模式输出
DO/
比较器输出测试引脚
DB
Timer2 功能转移后捕获模式输入或 PWM 模式输出
DB/
GPIO P1.1,可配置外部中断 1 输入
DB
Timer3 捕获模式输入
SDA
10
P0.1/
TIM4/
11
SCL
P0.4/
NSS
12
P0.5/
TXD/
RXD/
MISO/
CMPXO/
13
14
15
TIM2S
P1.1/
TIM3
REV_1.35
16
35
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FU6812/61
引脚名称
FU6812
QFN32
IO 类型
功能描述
L_DU
17
DO
U 相下桥 PWM 输出
L_DV
18
DO
V 相下桥 PWM 输出
L_DW
19
DO
W 相下桥 PWM 输出
H_DU
20
DO
U 相上桥 PWM 输出
H_DV
21
DO
V 相上桥 PWM 输出
H_DW
22
DO
W 相上桥 PWM 输出
电源输入,外接 10uF 或更大滤波电容。
1. 单电源高压模式:
VCC
23
P
外部电源从 VCC 输入 5~24V,VDD5 由内部 LDO 产生;
2. 单电源低压模式:
外部电源从 VDD5 输入 3~5.5V,同时将 VCC 与 VDD5 短接;
VSS
24
P
数字地
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,电源接法请参考 VCC 引脚
描述,外接 1~4.7uF 电容.
VDD5
25
P
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,接 1~4.7uF 电容。VCC
>5.5V 时,VDD5 输出 5V;VCC 为 3~5.5V 时,将 VCC 与 VDD5 短
接一起。
RSTN/
FICEK
VDD18
P1.2/
FICED
26
27
28
P1.3/
HBIAS/
外部复位输入,内置上拉电阻,施密特输入
DI
FICE 调试接口时钟端
P
1.8V LDO 输出电源,外接 1~4.7uF 电容
DB/
GPIO P1.2,可配置外部中断 1 输入
DB
FICE 数据端口
DB/
GPIO P1.3
DO/
HALL 偏置电源,内部通过开关连接 VDD5
CMP1PS
AI
比较器 1 第二模式正输入端
P1.4/
DB/
GPIO P1.4,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF0 正输入
AI/
ADC 通道 10 输入
DI
功能转移后 HALL0 逻辑电平输入
DB/
GPIO P1.5,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI
BEMF0 负输入
DB/
GPIO P1.6,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF1 正输入
AI/
ADC 通道 9 输入
DI
功能转移后 HALL1 逻辑电平输入
CMP0P/
AD10/
29
DI/
30
HALL0S
P1.5/
CMP0M
31
P1.6/
CMP1P/
AD9/
32
HALL1S
注:
IO 类型说明:
DI = 数字输入,
DO = 数字输出,
REV_1.35
36
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FU6812/61
DB = 数字双向,
AI = 模拟输入,
AO = 模拟输出,
P = 电源
REV_1.35
37
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FU6812/61
25 VDD5
26 RSTN/FICEK
27 VDD18
P1.2/FICED
28
29 P1.3/HBIAS/CMP1PS
P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
30
P1.6/CPM1P/AD9/HALL1S
32
31 P1.5/CMP0M
FU6812N 封装-QFN32
2.4
P2.1/CMP2P/AD8/HALL2S
1
24 VSS
P2.4/AD2
2
23 VCC
P2.6/CPM3M/DA0/AD11
3
22 H_DW
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O
4
P3.0/AMP0M
5
P3.1/AMP0P
6
P3.2/AD5/VHALF
7
P3.5/VREF
8
21 H_DV
FU6812N
20 H_DU
Top View
19 L_DW
With downbond VSS
18 L_DV
P1.1/TIM3 16
P0.7/MISO/CMPXO/TIM2S 15
P0.6/SCLK/RXD 14
P0.5/MOSI/TXD 13
P0.4/NSS 12
P0.1/SCL/TIM4 11
P0.0/SDA 10
IOVCC
9
17 L_DU
图 2-2 FU6812 封装-QFN32
REV_1.35
38
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FU6812/61
FU6861 QFN56 引脚列表
2.5
表 2-2 FU6861 QFN56 引脚列表
FU6861
IO 类
QFN56
型
VSU
1
P
HU
2
DO
VBU
3
P
6N Predriver U 相上侧自举电源
VSV
4
P
6N Predriver V 相输入,用于 V 相上侧自举的地端参考
HV
5
DO
VBV
6
P
6N Predriver V 相上侧自举电源
VSW
7
P
6N Predriver W 相输入,用于 W 相上侧自举的地端参考
HW
8
DO
VBW
9
P
引脚名称
功能描述
6N Predriver U 相输入,用于 U 相上侧自举的地端参考
6N Predriver U 相上侧 PWM 输出
6N Predriver V 相上侧 PWM 输出
6N Predriver W 相上侧 PWM 输出
6N Predriver W 相上侧自举电源
电源输入,电压范围由电源模式由 VCC_MODE 决定,外接 10uF 或
更大滤波电容。
1. 单电源高压模式:
VCC_MODE=0,外部电源从 VCC 输入 5~24V,VDD5 由内部 LDO 产生;
VCC
10
P
2. 单电源低压模式:
VCC_MODE=1(即与 VDD5 相连),外部电源从 VDD5 输入 3~5.5V,
同时将 VCC 与 VDD5 短接;
3. 双电源模式:
VCC_MODE=1(即与 VDD5 相连),外部电源 1 从 VCC 输入 5~36V,
外部电源 2 从 VDD5 输入 5V
VSS
11
P
数字地
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,由 VCC_MODE 决定,电源
接法请参考 VCC 引脚描述,外接 1~4.7uF 电容.
VDD5
12
P
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,由 VCC_MODE 决定外接 1~
4.7uF 电容.
VCC_MODE=0 时,内部 LDO 输出 5V 电源;
VCC_MODE=1 时,从外部灌入 3~5.5V 电源
VCC_MODE
RSTN/
FICEK
13
14
DI
输入电源模式控制,控制模式参考 VCC 引脚功能描述
DI/
外部复位输入,内置上拉电阻,施密特输入
DI
FICE 调试接口时钟端
VDD18
15
P
1.8V LDO 输出电源,外接 1~4.7uF 电容
AVSS
16
P
模拟地
P1.2/
FICED
17
P1.3/
HBIAS/
CMP1PS
REV_1.35
18
DB/
GPIO P1.2,可配置外部中断 1 输入
DB
FICE 数据端口
DB/
GPIO P1.3
DO/
HALL 偏置电源,内部通过开关连接 VDD5
AI
比较器 1 第二模式正输入端
39
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FU6812/61
引脚名称
FU6861
IO 类
QFN56
型
P1.4/
功能描述
DB/
GPIO P1.4,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF0 正输入
AI/
ADC 通道 10 输入
DI
功能转移后 HALL0 逻辑电平输入
DB/
GPIO P1.5,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI
BEMF0 负输入
P1.6/
DB/
GPIO P1.6,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
CMP1P/
AI/
BEMF1 正输入
AI/
运放 1 正输入端,接相电流 1 电压信号输入
AD9/
AI/
ADC 通道 9 输入
HALL1S
DI
功能转移后 HALL1 逻辑电平输入
P1.7/
DB/
GPIO P1.7,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF1 负输入
AI
运放 1 负输入端
DB/
GPIO P2.0,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 0 输入,用于采集相电流 1 放大后的信号
AMP1O
AO
运放 1 输出端
P2.1/
DB/
GPIO P2.1,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
CMP2P/
AI/
BEMF2 正输入
AI/
运放 2 正输入端,接相电流 2 电压信号输入
AD8/
AI/
ADC 通道 8 输入
HALL2S
DI
功能转移后 HALL2 逻辑电平输入
P2.2/
DB/
GPIO P2.2,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF2 负输入
AMP2M
AI
运放 2 负输入端
P2.3/
DB/
GPIO P2.3,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 1 输入,用于采集相电流 2 放大后的信号
AO/
运放 2 输出端
AI
比较器 4 正输入
DB/
GPIO P2.4,可配置外部中断 1 输入
AI
ADC 通道 2 输入,母线电压信号输入
CMP0P/
AD10/
19
HALL0S
P1.5/
CMP0M
AMP1P/
CMP1M/
20
21
22
AMP1M
P2.0/
AD0/
AMP2P/
CMP2M/
AD1/
AMP2O/
23
24
25
26
CMP4P
P2.4/
AD2
P2.5/
AD3
27
28
P2.6/
DB/
AI
GPIO P2.5,可配置外部中断 1 输入 ADC 通道 3 输入
DB/
GPIO P2.6,可配置外部中断 1 输入
AI/
过流参考信号输入,比较器 3 的负输入端
AO/
内部 DAC 电压无 Buffer 输出
AD11
AI
ADC 通道 11 输入
P2.7/
DB/
GPIO P2.7,可配置外部中断 1 输入
AD4/
AI/
ADC 通道 4 输入,用于采集放大后的母线电流信号
AI/
比较器 3 的正输入端,接母线电流采样信号,用于检测过流
AMP0O/
AO/
运放 0 输出端,将母线电流放大后的电压输出
CMP4M
AI
比较器负输入
CMP3M/
DA0/
CMP3P/
REV_1.35
29
30
40
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FU6812/61
引脚名称
P3.0/
FU6861
IO 类
QFN56
型
功能描述
DB/
GPIO P3.0
AI
运放 0 负输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.1
AI
运放 0 正输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.2
AI/
过温信号输入,ADC 通道 5 输入
VHALF
AO
1/2 VDD5 或 1/2 VREF 参考输出,外接 1uF 电容
P3.3/
DB/
GPIO P3.3
AI/
ADC 通道 6 输入
RXD2
DI
功能转移后 UART2 数据接收端
P3.4/
DB
GPIO P3.4
AI/
模拟速度控制输入,AD 通道 7 输入
DO
功能转移后 UART2 数据发送端
DB/
GPIO P3.5
AI
ADC 外部参考电压输入或者内部 VREF 输出,外接 1~4.7uF 电容
P
地
AMP0M
P3.1/
AMP0P
31
32
P3.2/
AD5/
AD6/
AD7/
33
34
35
TXD2
P3.5/
VREF
VSS
36
37
GPIO 电源输入,3~5.5V,并接 1~10uF 电容到地,IOVCC≤VDD5,
IOVCC
38
P
仅 P3.7~6、P0.x、P1.1~0 用 IOVCC 供电,其余 GPIO 仍用 VDD5
供电
P3.6/
DB/
GPIO P3.6
DI
HALL2 逻辑电平输入
DB/
GPIO P3.7
DI
HALL1 逻辑电平输入
DB/
GPIO P0.0,可配置外部中断 0 输入
DB
I2C SDA,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.1
DB/
Timer4 捕获模式输入
DB
I2C SCL 时钟,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.2
DI
HALL0 逻辑电平输入
DB
GPIO P0.3
DB/
GPIO P0.4
DB
SPI 的选择端口
DB/
GPIO P0.5
DO/
功能转移前 UART1 数据发送端
MOSI
DB
SPI_MOSI,主机模式输出或从机模式输入
P0.6/
DB/
GPIO P0.6
DI/
功能转移前 UART1 数据接收端
DB
SPI 接口时钟 CLK
HALL2
P3.7/
HALL1
P0.0/
SDA
P0.1/TIM4/SCL
P0.2/
HALL0
P0.3
P0.4/
NSS
39
40
41
42
43
44
45
P0.5/
TXD/
RXD/
SCLK
REV_1.35
46
47
41
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FU6812/61
引脚名称
FU6861
IO 类
QFN56
型
P0.7/
MISO/
CMPXO/
48
TIM2S
P1.0/
TIM2
P1.1/
TIM3
49
50
功能描述
DB/
GPIO P0.7
DB/
SPI_MISO, 主机模式输入或从机模式输出
DO/
比较器输出测试引脚
DB
Timer2 功能转移后捕获模式输入或 PWM 模式输出
DB/
GPIO P1.0,可配置外部中断 1 输入
DB
Timer2 功能转移前捕获模式输入或 PWM 模式输出
DB/
GPIO P1.1,可配置外部中断 1 输入
DB
Timer3 捕获模式输入
VDRV
51
P
6N Predriver 电源,7~18V,外接 1~10uF 电容
VSS
52
P
数字地
NC
53
LU
54
DO
6N Predriver U 相下侧 PWM 输出
LV
55
DO
6N Predriver V 相下侧 PWM 输出
LW
56
DO
6N Predriver W 相下侧 PWM 输出
NC Pin, 悬空
注:
IO 类型说明:
DI = 数字输入,
DO = 数字输出,
DB = 数字双向,
AI = 模拟输入,
AO = 模拟输出,
P = 电源
REV_1.35
42
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FU6812/61
43 P0.2/HALL0
44 P0.3
45 P0.4/NSS
46 P0.5/MOSI/TXD
47 P0.6/SCLK/RXD
48 P0.7/MISO/TIM2S/CMPXO
49 P1.0/TIM2
50 P1.1/TIM3
VSS
51 VDRV
52
53 NC
54 LU
56 LW
55 LV
FU6861Q 封装-QFN56
2.6
VSU
1
42 P0.1/SCL/TIM4
HU
2
41 P0.0/SDA
VBU
3
40 P3.7/HALL1
VSV
4
39 P3.6/HALL2
38 IOVCC
HV 5
VBV
6
VSW
7
HW
8
VBW
9
FU6861Q
37 VSS
36 P3.5/VREF
35 P3.4/AD7/TXD2
Top View
34 P3.3/AD6/RXD2
VCC 10
33 P3.2/AD5/VHALF
With downbond VSS
32 P3.1/AMP0P
VSS 11
31 P3.0/AMP0M
VDD5 12
P2.5/AD3 28
P2.4/AD2 27
P2.3/AD1/AMP2O/CMP4P 26
P2.2/CMP2M/AMP2M 25
P2.1/CMP2P/AMP2P/AD8/HALL2S 24
P2.0/AD0/AMP1O 23
P1.7/CMP1M/AMP1M 22
P1.6/CMP1P/AMP1P/AD9/HALL1S 21
P1.5/CMP0M 20
P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S 19
P1.3/HBIAS/CMP1PS 18
29 P2.6/CMP3M/DA0/AD11
P1.2/FICED 17
RSTN/FICEK 14
VSS 16
30 P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
VDD18 15
VCC_MODE 13
图 2-3 FU6861 封装-QFN56
REV_1.35
43
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FU6812/61
FU6812 SSOP24 引脚列表
2.7
引脚名称
P0.6/
FU6812
IO 类
SSOP24
型
功能描述
DB/
GPIO P0.6
DI
功能转移前 UART1 数据接收端
P0.7/
DB/
GPIO P0.7
CMPXO/
DO/
比较器输出测试引脚
DB/
Timer2 功能转移后捕获模式输入或 PWM 模式输出
P1.1/
DB/
GPIO P1.1,可配置外部中断 1 输入
TIM3
DB
Timer3 捕获模式输入
RXD
TIM2S/
1
2
L_DU
3
DO
U 相下侧 PWM 输出
L_DV
4
DO
V 相下侧 PWM 输出
L_DW
5
DO
W 相下侧 PWM 输出
H_DU
6
DO
U 相上侧 PWM 输出
H_DV
7
DO
V 相上侧 PWM 输出
H_DW
8
DO
W 相上侧 PWM 输出
电源输入,外接 10uF 或更大滤波电容。
VCC
9
P
1. 单电源高压模式:
外部电源从 VCC 输入 5~24V,VDD5 由内部 LDO 产生;
VSS
10
P
VDD5
11
P
RSTN/
FICEK
VDD18
P1.2/
12
13
数字地
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,电源接法请参考 VCC 引脚
描述,外接 1~4.7uF 电容.
DI/
外部复位输入,内置上拉电阻,施密特输入
DI
FICE 调试接口时钟端
P
1.8V LDO 输出电源,外接 1~4.7uF 电容
DB/
GPIO P1.2,可配置外部中断 1 输入
DB
FICE 数据端口
P1.3/
DB/
GPIO P1.3
HBIAS/
DO/
HALL 偏置电源,内部通过开关连接 VDD5
DB/
GPIO P1.4,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF0 正输入
AD10/
AI/
ADC 通道 10 输入
HALL0S
DI
功能转移后 HALL0 逻辑电平输入
P1.6/
DB/
GPIO P1.6,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF1 正输入
AI/
ADC 通道 9 输入
DI
功能转移后 HALL1 逻辑电平输入
FICED
P1.4/
CMP0P/
CMP1P/
AD9/
HALL1S
REV_1.35
14
15
16
44
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FU6812/61
引脚名称
FU6812
IO 类
SSOP24
型
DB/
P2.1/
CMP2P/
AD8/
17
HALL2S
P2.4/
AD2
18
P2.7/
AD4/
CMP3P/
19
AMP0O
P3.0/
AMP0M
P3.1/
AMP0P
20
21
P3.2/
AD5/
22
VHALF
IOVCC
P0.5/
TXD
23
24
功能描述
GPIO P2.1,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF2 正输入
AI/
ADC 通道 8 输入
DI
功能转移后 HALL2 逻辑电平输入
DB/
GPIO P2.4,可配置外部中断 1 输入
AI
ADC 通道 2 输入,母线电压信号输入
DB/
GPIO P2.7,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 4 输入,用于采集放大后的母线电流信号
AI/
比较器 3 的正输入端,接母线电流采样信号,用于检测过流
AO
运放 0 输出端,将母线电流放大后的电压输出
DB/
GPIO P3.0
AI
运放 0 负输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.1
AI
运放 0 正输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.2
AI/
过温信号输入,ADC 通道 5 输入
AO
1/2 VDD5 或 1/2 VREF 参考输出,外接 1uF 电容
P
IO 电源输入,3~5.5V,并接 1~10uF 电容到地,IOVCC≤VDD5
DB/
GPIO P0.5
DO
功能转移前 UART1 数据发送端
注:
IO 类型说明:
DI = 数字输入,
DO = 数字输出,
DB = 数字双向,
AI = 模拟输入,
AO = 模拟输出,
P = 电源
REV_1.35
45
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FU6812/61
FU6812S 封装-SSOP24
2.8
P0.6/RXD
1
24
P0.5/TXD
P0.7/CMPXO/TIM2S/P1.1/TIM3
2
23
IOVCC
L_DU
3
22
P3.2/AD5/VHALF
4
21
P3.1/AMP0P
5
20
P3.0/AMP0M
H_DU
6
19
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O
H_DV
7
18
P2.4/AD2
H_DW
8
VCC
9
FU6812S
L_DV
L_DW
17
P2.1/CMP2P/AD8/HALL2S
16
P1.6/CMP1P/AD9/HALL1S
VSS
10
15
P1.3/HBIAS/P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
VDD5
11
14
P1.2/FICED
RSTN/FICEK
12
13
VDD18
图 2-4 FU6812 SSOP24 封装
REV_1.35
46
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FU6812/61
FU6861N QFN40 引脚列表
2.9
FU6861N
IO 类
QFN40
型
VSU
1
P
6N Predriver U 相输入,用于 U 相上侧自举的地端参考
HU
2
DO
6N Predriver U 相上侧 PWM 输出
VBU
3
P
6N Predriver U 相上侧自举电源
VSV
4
P
6N Predriver V 相输入,用于 V 相上侧自举的地端参考
HV
5
DO
6N Predriver V 相上侧 PWM 输出
VBV
6
P
6N Predriver V 相上侧自举电源
VSW
7
P
6N Predriver W 相输入,用于 W 相上侧自举的地端参考
HW
8
DO
6N Predriver W 相上侧 PWM 输出
VBW
9
P
6N Predriver W 相上侧自举电源
VCC
10
P
VSS
11
P
VDD5
12
P
PAD 名称
RSTN/
FICEK
VDD18
P1.2/
13
14
功能描述
电源输入,电压范围由电源模式由 VCC_MODE 决定,外接 10uF 或
更大滤波电容。
数字地
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,由 VCC_MODE 决定,电源
接法请参考 VCC 引脚描述,外接 1~4.7uF 电容.
DI/
外部复位输入,内置上拉电阻,施密特输入
DI
FICE 调试接口时钟端
P
1.8V LDO 输出电源,外接 1~4.7uF 电容
DB/
GPIO P1.2,可配置外部中断 1 输入
DB
FICE 数据端口
P1.3/
DB/
GPIO P1.3
HBIAS/
DO/
HALL 偏置电源,内部通过开关连接 VDD5
DB/
GPIO P1.4,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF0 正输入
AD10/
AI/
ADC 通道 10 输入
HALL0S
DI
功能转移后 HALL0 逻辑电平输入
P1.6/
DB/
GPIO P1.6,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF1 正输入
AI/
ADC 通道 9 输入
DI
功能转移后 HALL1 逻辑电平输入
DB/
GPIO P2.0,可配置外部中断 1 输入
AI
ADC 通道 0 输入,用于采集相电流 1 放大后的信号
DB/
GPIO P2.1,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF2 正输入
AI/
ADC 通道 8 输入
HALL2S
DI
功能转移后 HALL2 逻辑电平输入
P2.3/
DB/
GPIO P2.3,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 1 输入,用于采集相电流 2 放大后的信号
AI
比较器 4 正输入
FICED
P1.4/
CMP0P/
CMP1P/
AD9/
15
16
17
HALL1S
P2.0/
AD0
18
P2.1/
CMP2P/
AD8/
AD1/
CMP4P
REV_1.35
19
20
47
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FU6812/61
P2.4/
DB/
GPIO P2.4,可配置外部中断 1 输入
AI
ADC 通道 2 输入,母线电压信号输入
DB/
GPIO P2.6,可配置外部中断 1 输入
AI/
过流参考信号输入,比较器 3 的负输入端
AO/
内部 DAC 电压无 Buffer 输出
AD11
AI
ADC 通道 11 输入
P2.7/
DB/
GPIO P2.7,可配置外部中断 1 输入
AD4/
AI/
ADC 通道 4 输入,用于采集放大后的母线电流信号
AI/
比较器 3 的正输入端,接母线电流采样信号,用于检测过流
AMP0O/
AO/
运放 0 输出端,将母线电流放大后的电压输出
CMP4M
AI
比较器 4 负输入
DB/
GPIO P3.0
AI
运放 0 负输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.1
AI
运放 0 正输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.2
AI/
过温信号输入,ADC 通道 5 输入
AO
1/2 VDD5 或 1/2 VREF 参考输出,外接 1uF 电容
DB/
GPIO P3.5
AI
ADC 外部参考电压输入或者内部 VREF 输出,外接 1~4.7uF 电容
AD2
21
P2.6/
CMP3M/
DA0/
CMP3P/
P3.0/
AMP0M
P3.1/
AMP0P
22
23
24
25
P3.2/
AD5/
26
VHALF
P3.5/
VREF
27
VSS
28
P
地
IOVCC
29
P
IO 电源输入,3~5.5V,并接 1~10uF 电容到地,IOVCC≤VDD5
P0.0/
DB/
GPIO P0.0,可配置外部中断 0 输入
DB
I2C SDA,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.1
DB/
输出(Timer4 捕获模式输入)
DB
I2C SCL 时钟,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.4
DB
SPI 的选择端口
DB/
GPIO P0.5
DO/
功能转移前 UART1 数据发送端
MOSI
DB
SPI_MOSI,主机模式输出或从机模式输入
P0.6/
DB/
GPIO P0.6
DI/
功能转移前 UART1 数据接收端
SCLK
DB
SPI 接口时钟 CLK
P0.7/
DB/
GPIO P0.7
MISO/
DB/
SPI_MISO, 主机模式输入或从机模式输出
DO/
比较器输出测试引脚
DB/
Timer2 功能转移后捕获模式输入或 PWM 模式输出
P1.1/
DB/
GPIO P1.1,可配置外部中断 1 输入
TIM3
DB
Timer3 捕获模式输入
SDA
P0.1/
TIM4/SCL
P0.4/
NSS
30
31
32
P0.5/
TXD/
RXD/
CMPXO/
TIM2S/
33
34
35
VDRV
36
P
6N Predriver 电源,7~18V,外接 1~10uF 电容
VSS
37
P
数字地
REV_1.35
48
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FU6812/61
LU
38
DO
6N Predriver U 相下侧 PWM 输出
LV
39
DO
6N Predriver V 相下侧 PWM 输出
LW
40
DO
6N Predriver W 相下侧 PWM 输出
注:
IO 类型说明:
DI = 数字输入,
DO = 数字输出,
DB = 数字双向,
AI = 模拟输入,
AO = 模拟输出,
P = 电源
REV_1.35
49
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FU6812/61
P0.4/NSS
31 P0.1/SCL/TIM4
32
P0.6/SCLK/RXD
33 P0.5/MOSI/TXD
34
35 P0.7/MISO/TIM2S/CMPXO/P1.1/TIM3
36 VDRV
VSS
37
38 LU
39 LV
FU6861N 封装-QFN40
40 LW
2.10
VSU
1
30 P0.0/SDA
HU
2
29 IOVCC
VBU
3
28 VSS
VSV
4
27 P3.5/VREF
HV 5
VBV
6
VSW
7
HW
8
VBW
9
26 P3.2/AD5/VHALF
FU6861N
Top View
With downbond VSS
25 P3.1/AMP0P
24 P3.0/AMP0M
23 P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
22 P2.6/CMP3M/DA0/AD11
21 P2.4/AD2
P2.3/AD1/CMP4P 20
P2.1/CMP2P/AD8/HALL2S 19
P2.0/AD0 18
P1.6/CMP1P/AD9/HALL1S 17
P1.2/FICED 15
P1.3/HBIAS/P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S 16
VDD18 14
RSTN/FICEK 13
VDD5 12
VSS 11
VCC 10
图 2-5 FU6861 QFN40 封装
REV_1.35
50
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FU6812/61
FU6861L LQFP48 引脚列表
2.11
PAD 名称
FU6861
IO 类
LQFP48
型
P2.3/
AD1/
AMP2O/
1
CMP4P
P2.4/
AD2
2
P2.6/
CMP3M/
DA0/
3
功能描述
DB/
GPIO P2.3,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 1 输入,用于采集相电流 2 放大后的信号
AO/
运放 2 输出端
AI
比较器 4 正输入
DB/
GPIO P2.4,可配置外部中断 1 输入
AI
ADC 通道 2 输入,母线电压信号输入
DB/
GPIO P2.6,可配置外部中断 1 输入
AI/
过流参考信号输入,比较器 3 的负输入端
AO/
内部 DAC 电压无 Buffer 输出
AD11
AI
ADC 通道 11 输入
P2.7/
DB/
GPIO P2.7,可配置外部中断 1 输入
AD4/
AI/
ADC 通道 4 输入,用于采集放大后的母线电流信号
AI/
比较器 3 的正输入端,接母线电流采样信号,用于检测过流
AMP0O/
AO/
运放 0 输出端,将母线电流放大后的电压输出
CMP4M
AI
比较器负输入
DB/
GPIO P3.0
AI
运放 0 负输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.1
AI
运放 0 正输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.2
AI/
过温信号输入,ADC 通道 5 输入
VHALF
AO
1/2 VDD5 或 1/2 VREF 参考输出,外接 1uF 电容
P3.3/
DB/
GPIO P3.3
AI/
ADC 通道 6 输入
RXDS
DI
功能转移后 UART 数据接收端
P3.4/
DB
GPIO P3.4
AI/
模拟速度控制输入,AD 通道 7 输入
DO
功能转移后 UART 数据发送端
DB/
GPIO P3.5
AI
ADC 外部参考电压输入或者内部 VREF 输出,外接 1~4.7uF 电容
P
IO 电源输入,3~5.5V,并接 1~10uF 电容到地,IOVCC≤VDD5
CMP3P/
P3.0/
AMP0M
P3.1/
AMP0P
4
5
6
P3.2/
AD5/
AD6/
AD7/
7
8
9
TXDS
P3.5/
VREF
IOVCC
P0.0/
SDA
P0.1/TIM4/SCL
REV_1.35
10
11
12
13
DB/
GPIO P0.0,可配置外部中断 0 输入
DB
I2C SDA,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.1
DB/
Timer4 捕获模式输入
DB
I2C SCL 时钟,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
51
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FU6812/61
P0.4/
DB/
GPIO P0.4
DB
SPI 的选择端口
DB/
GPIO P0.5
DO/
功能转移前 UART1 数据发送端
MOSI
DB
SPI_MOSI,主机模式输出或从机模式输入
P0.6/
DB/
GPIO P0.6
DI/
功能转移前 UART1 数据接收端
SCLK
DB
SPI 接口时钟 CLK
P0.7/
DB/
GPIO P0.7
DB/
SPI_MISO, 主机模式输入或从机模式输出
DO/
比较器输出测试引脚
DB
Timer2 功能转移后捕获模式输入或 PWM 模式输出
DB/
GPIO P1.0,可配置外部中断 1 输入
DB
Timer2 功能转移前捕获模式输入或 PWM 模式输出
DB/
GPIO P1.1,可配置外部中断 1 输入
DB
Timer3 捕获模式输入
NSS
14
P0.5/
TXD/
RXD/
MISO/
CMPXO/
15
16
17
TIM2S
P1.0/
TIM2
P1.1/
TIM3
18
19
VDRV
20
P
6N Predriver 电源,7~18V,外接 1~10uF 电容
VSS
21
P
数字地
LU
22
DO
6N Predriver U 相下侧 PWM 输出
LV
23
DO
6N Predriver V 相下侧 PWM 输出
LW
24
DO
6N Predriver W 相下侧 PWM 输出
VSU
25
P
6N Predriver U 相输入,用于 U 相上侧自举的地端参考
HU
26
DO
6N Predriver U 相上侧 PWM 输出
VBU
27
P
6N Predriver U 相上侧自举电源
VSV
28
P
6N Predriver V 相输入,用于 V 相上侧自举的地端参考
HV
29
DO
6N Predriver V 相上侧 PWM 输出
VBV
30
P
6N Predriver V 相上侧自举电源
VSW
31
P
6N Predriver W 相输入,用于 W 相上侧自举的地端参考
HW
32
DO
6N Predriver W 相上侧 PWM 输出
VBW
33
P
6N Predriver W 相上侧自举电源
NC
34
VCC
35
P
VSS
36
P
VDD5
37
P
RSTN/
FICEK
VDD18
P1.2/
FICED
P1.3/
HBIAS/
REV_1.35
38
39
40
41
NC Pin, 悬空
电源输入,电压范围由电源模式由 VCC_MODE 决定,外接 10uF 或
更大滤波电容。
数字地
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,由 VCC_MODE 决定,电源
接法请参考 VCC 引脚描述,外接 1~4.7uF 电容.
DI/
外部复位输入,内置上拉电阻,施密特输入
DI
FICE 调试接口时钟端
P
1.8V LDO 输出电源,外接 1~4.7uF 电容
DB/
GPIO P1.2,可配置外部中断 1 输入
DB
FICE 数据端口
DB/
GPIO P1.3
DO/
HALL 偏置电源,内部通过开关连接 VDD5
52
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FU6812/61
CMP1PS
AI
比较器 1 第二模式正输入端
P1.4/
DB/
GPIO P1.4,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF0 正输入
AI/
ADC 通道 10 输入
DI
功能转移后 HALL0 逻辑电平输入
DB/
GPIO P1.5,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI
BEMF0 负输入
P1.6/
DB/
GPIO P1.6,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
CMP1P/
AI/
BEMF1 正输入
AI/
运放 1 正输入端,接相电流 1 电压信号输入
AD9/
AI/
ADC 通道 9 输入
HALL1S
DI
功能转移后 HALL1 逻辑电平输入
P1.7/
DB/
GPIO P1.7,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF1 负输入
AMP1M
AI
运放 1 负输入端
P2.0/
DB/
GPIO P2.0,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 0 输入,用于采集相电流 1 放大后的信号
AMP1O
AO
运放 1 输出端
P2.1/
DB/
GPIO P2.1,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
CMP2P/
AI/
BEMF2 正输入
AI/
运放 2 正输入端,接相电流 2 电压信号输入
AD8/
AI/
ADC 通道 8 输入
HALL2S
DI
功能转移后 HALL2 逻辑电平输入
P2.2/
DB/
GPIO P2.2,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF2 负输入
AI
运放 2 负输入端
CMP0P/
AD10/
42
HALL0S
P1.5/
CMP0M
AMP1P/
CMP1M/
AD0/
AMP2P/
CMP2M/
AMP2M
REV_1.35
43
44
45
46
47
48
53
www.fortiortech.com
REV_1.35
54
22
23
24
LU
LV
LW
P1.1/TIM3
21
19
VSS
18
P1.0/TIM2
20
17
VDRV
16
P0.6/RXD/SCLK
P0.7/MISO/CMPXO/TIM2S
15
14
P0.4/NSS
P0.5/TXD/MOSI
P2.3/AD1/AMP2O/CMP4P
13
P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
P1.3/HBIAS/CMP1P
P1.2/FICED
VDD18
RSTN/FICEK
VDD5
41
40
39
38
37
P1.5/CMP0M
43
42
P1.7/CMP1M/AMP1M
P1.6/CMP1P/AMP1P/AD9/HALL1S
44
46
45
P2.1/CMP2P/AMP2P/AD8/HALL2S
P2.0/AD0/AMP1O
47
P2.2/CMP2M/AMP2M
48
2.12
P0.1/TIM4/SCL/DBG
FU6812/61
FU6861L 封装-LQFP48
1
36
VSS
P2.4/AD2
2
35
VCC
P2.6/CMP3M/DA0/AD11
3
34
NC
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
4
33
VBW
P3.0/AMP0M
5
32
HW
31
VSW
30
VBV
P3.1/AMP0P
6
P3.2/AD5/VHALF
7
P3.3/AD6/RXD2
8
29
HV
P3.4/AD7/TXD2
9
28
VSV
P3.5/VREF
10
27
VBU
IOVCC
11
26
HU
P0.0/RD/SDA
12
25
VSU
FU6861L
图 2-6 FU6861L LQFP48 封装
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FU6812/61
FU6812P LQFP32 引脚列表
2.13
PAD 名称
FU6812
IO 类
LQFP32
型
功能描述
P2.1/
DB/
GPIO P2.1,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
CMP2P/
AI/
BEMF2 正输入
AI/
运放 2 正输入端,接相电流 2 电压信号输入
AD8/
AI/
ADC 通道 8 输入
HALL2S
DI
功能转移后 HALL2 逻辑电平输入
P2.2/
DB/
GPIO P2.2,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF2 负输入
AMP2M
AI
运放 2 负输入端
P2.3/
DB/
GPIO P2.3,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 1 输入,用于采集相电流 2 放大后的信号
AO/
运放 2 输出端
AI
比较器 4 正输入
DB/
GPIO P2.4,可配置外部中断 1 输入
AI
ADC 通道 2 输入,母线电压信号输入
P2.7/
DB/
GPIO P2.7,可配置外部中断 1 输入
AD4/
AI/
ADC 通道 4 输入,用于采集放大后的母线电流信号
AI/
比较器 3 的正输入端,接母线电流采样信号,用于检测过流
AMP0O/
AO/
运放 0 输出端,将母线电流放大后的电压输出
CMP4M
AI
比较器 4 负输入
DB/
GPIO P3.0
AI
运放 0 负输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.1
AI
运放 0 正输入,用于放大母线电流信号
DB/
GPIO P3.2
AI/
过温信号输入,ADC 通道 5 输入
VHALF
AO
1/2 VDD5 或 1/2 VREF 参考输出,外接 1uF 电容
P3.4/
DB
GPIO P3.4
AI/
模拟速度控制输入,AD 通道 7 输入
DO
功能转移后 UART 数据发送端
P
IO 电源输入,3~5.5V,并接 1~10uF 电容到地,IOVCC≤VDD5
AMP2P/
CMP2M/
AD1/
AMP2O/
1
2
3
CMP4P
P2.4/
AD2
CMP3P/
P3.0/
AMP0M
P3.1/
AMP0P
4
5
6
7
P3.2/
AD5/
AD7/
8
9
TXDS
IOVCC
10
DB/
GPIO P0.1
DB/
Timer4 捕获模式输入
DB
I2C SCL 时钟,集电极开路输出,可配置 5K 上拉电阻
DB/
GPIO P0.5
DO/
功能转移前 UART1 数据发送端
MOSI
DB
SPI_MOSI,主机模式输出或从机模式输入
P0.6/
DB/
GPIO P0.6
DI/
功能转移前 UART1 数据接收端
DB
SPI 接口时钟 CLK
P0.1/TIM4/
SCL
11
P0.5/
TXD/
RXD/
SCLK
REV_1.35
12
13
55
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FU6812/61
P0.7/
DB/
GPIO P0.7
MISO/
DB/
SPI_MISO, 主机模式输入或从机模式输出
DO/
比较器输出测试引脚
DB/
Timer2 功能转移后捕获模式输入或 PWM 模式输出
P1.1/
DB/
GPIO P1.1,可配置外部中断 1 输入
TIM3
DB
Timer3 捕获模式输入
CMPXO/
TIM2S/
14
L_DU
15
DO
PWM U 相下侧 PWM 输出
L_DV
16
DO
PWM V 相下侧 PWM 输出
L_DW
17
DO
PWM W 相下侧 PWM 输出
H_DU
18
DO
PWM U 相上侧 PWM 输出
H_DV
19
DO
PWM V 相上侧 PWM 输出
H_DW
20
DO
PWM W 相上侧 PWM 输出
VCC
21
P
VSS
22
P
VDD5
23
P
RSTN/
FICEK
VDD18
P1.2/
FICED
24
25
26
P1.3/
HBIAS/
更大滤波电容。
数字地
中压电源输入或内部 5V LDO 输出电源,由 VCC_MODE 决定,电源
接法请参考 VCC 引脚描述,外接 1~4.7uF 电容.
DI/
外部复位输入,内置上拉电阻,施密特输入
DI
FICE 调试接口时钟端
P
1.8V LDO 输出电源,外接 1~4.7uF 电容
DB/
GPIO P1.2,可配置外部中断 1 输入
DB
FICE 数据端口
DB/
GPIO P1.3
DO/
HALL 偏置电源,内部通过开关连接 VDD5
CMP1PS
AI
比较器 1 第二模式正输入端
P1.4/
DB/
GPIO P1.4,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF0 正输入
AI/
ADC 通道 10 输入
DI
功能转移后 HALL0 逻辑电平输入
DB/
GPIO P1.5,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
AI
BEMF0 负输入
P1.6/
DB/
GPIO P1.6,可配置外部中断 1 输入,可配置 5K 上拉电阻
CMP1P/
AI/
BEMF1 正输入
AI/
运放 1 正输入端,接相电流 1 电压信号输入
AD9/
AI/
ADC 通道 9 输入
HALL1S
DI
功能转移后 HALL1 逻辑电平输入
P1.7/
DB/
GPIO P1.7,可配置 5K 上拉电阻
AI/
BEMF1 负输入
AI
运放 1 负输入端
DB/
GPIO P2.0,可配置外部中断 1 输入
AI/
ADC 通道 0 输入,用于采集相电流 1 放大后的信号
AO
运放 1 输出端
CMP0P/
AD10/
27
电源输入,电压范围由电源模式由 VCC_MODE 决定,外接 10uF 或
28
HALL0S
P1.5/
CMP0M
AMP1P/
CMP1M/
29
30
31
AMP1M
P2.0/
AD0/
AMP1O
REV_1.35
32
56
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FU6812/61
VDD18
25
P1.4/CMP0P/AD10/HALL0S
28
P1.3/HBIAS/CMP1P
P1.5/CMP0M
29
P1.2/FICED
P1.6/CMP1P/AMP1P/AD9/HALL1S
30
26
P1.7/CMP1M/AMP1M
31
27
P2.0/AD0/AMP1O
32
FU6812P 封装-LQFP32
P2.1/CMP2P/AMP2P/AD8/HALL2S
1
24
RSTN/FICEK
P2.2/CMP2M/AMP2M
2
23
VDD5
3
22
VSS
4
21
VCC
P2.7/AD4/CMP3P/AMP0O/CMP4M
5
20
H_DW
P3.0/AMP0M
6
19
H_DV
P3.1/AMP0P
7
18
H_DU
P3.2/AD5/VHALF
8
17
L_DW
10
11
12
13
14
15
16
P0.1/TIM4/SCL/DBG
P0.5/TXD/MOSI
P0.6/RXD/SCLK
P0.7/MISO/CMPXO/TIM2S/P1.1/TIM3
L_DU
L_DV
FU6812P
IOVCC
P2.4/AD2
9
P2.3/AD1/AMP2O/CMP4P
P3.4/AD7/TXD2
2.14
图 2-7 FU6812P LQFP32 封装
REV_1.35
57
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FU6812/61
电气特性
3
电气特性绝对最大值
3.1
表 3-1 电气特性绝对最大值
参数
条件
最小值
工作时环境温度 TA
典 型
值
最大值
单位
-40
—
85
℃
-40
—
105
℃
-40
—
125
℃
工作时结温 TJ
-40
—
150
℃
储存温度
-65
—
150
℃
VCC 相对 VSS 的电压
-0.3
—
36
V
-0.3
5
6.5
V
仅适用于 FU6861
-0.3
—
22
V
仅适用于 FU6861
-0.3
—
180
V
工作时环境温度 TA
VCC≤12V, Ivcc≤30mA
仅适用于 FU6812,单电源低压模
工作时环境温度 TA
式, VCC=VDD5=5V
VDD5/IOVCC 相对 VSS
的电压
VDRV 相对 VSS 的电压
VBU, VBV, VBW 浮动
电压
VSU,
VBU-22,
VSV,
仅适用于 FU6861
VBU-22,
VBU+0.3,
—
VBV+0.3,
VSW
VBU-22,
VBW+0.3
HU/
VSU-0.3
VBU+0.3
HV/
仅适用于 FU6861
VSV-0.3
HW
—
VSW-0.3
VDD18
RSTN、VCC_MODE、
GPIO 相对 VSS 的电压
VBV+0.3
V
V
VBW+0.3
-0.3
1.85
2
V
-0.3
—
VDD5+0.3
V
注意:如果运行条件超过了上述“绝对极限参数值”,即可能对器件造成永久性损坏。上述值仅
为运行条件的极大值,我们不建议器件运行在该规范范围以外。器件长时间工作在绝对极限参数条
件下,其稳定性可能受到影响。
全局电气特性
3.2
表 3-2 全局电气特性(适用于 FU6812)
(除非特别声明,TA = 25℃, VCC = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
单电源高压模式, VCC_MODE=0
VCC 工作电压
双 电 源 高 压 模 式 , VCC_MODE=1,
VCC≥VDD5,
(2)
单电源低压模式, VCC_MODE=1, VCC
REV_1.35
58
典型值
最大值
单位
5
—
24
V
5
—
36
V
3
—
5.5
V
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与 VDD5 连接,
VDD5 工作电压
(2)
VCC_MODE=1,VCC 与 VDD5 连接,
3
—
5.5
V
IOVCC 工作电压
3
VDD5
VDD5+0.3
V
系统时钟
—
24
—
MHz
(2)
IVCC 工作电流
(1)
—
24
—
mA
IVCC 待机电流
(1)
—
6
—
mA
VCC_MODE=0
—
100
250
uA
VCC_MODE=1,VCC=VDD5=5V
—
45
100
uA
IVCC 睡眠电流
注:
1.
根据程序运行的设置发生变化
2.
Flash 写入或擦除时 VDD5 必须保持在 5~5.5V
3.
VCC_MODE=0,即为 VCC_MODE=GND;VCC_MODE=1,即为 VCC_MODE=VDD5,后
续除特别申明,VCC_MODE 的电压均与此同。
表 3-3 全局电气特性(适用于 FU6861)
(除非特别声明,TA = 25℃, VCC = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
单电源高压模式, VCC_MODE=0
典型值
最大值
单位
5
—
24
V
5
—
36
V
3
—
5.5
V
IOVCC 工作电压
3
VDD5
VDD5+0.3
V
VDRV 工作电压
7
—
18
V
—
—
180
V
—
—
18
V
—
24
—
MHz
VCC 工作电压
双 电 源 高 压 模 式 , VCC_MODE=1,
VCC≥VDD5,
VDD5 工作电压
(2)
VCC_MODE=1,VCC 与 VDD5 连接,
(2)
VBU, VBV, VBW 浮
动电压
VBU 相对 VSU 电压,
VBV 相对 VSV 电压,
VBW 相对 VSW 电压
系统时钟
IVCC 工作电流
(1)
—
24
—
mA
IVCC 待机电流
(1)
—
6
—
mA
VCC_MODE=0
—
350
650
uA
VCC_MODE=1,VCC=VDD5=5V
—
300
500
uA
IVCC 睡眠电流
注:
1. 根据程序运行的设置发生变化
2. Flash 写入或擦除时 VDD5 必须保持在 5~5.5V
REV_1.35
59
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GPIO 电气特性
3.3
表 3-4GPIO 电气特性
(除非特别声明,TA = 25℃, VCC = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
输出上升时间
输出下降时间
最小值
50pF Load,从 10%上升至 90%时
间, TA=25℃
50pF Load,从 90%下降至 10%时
间, TA=25℃
典型值
最大值
单位
—
15
—
nS
—
13
—
nS
VOH 输出高电压
IOH=4mA,IOVCC=VDD5=5V
VDD5-0.7
—
—
V
VOL 输出低电压
IOL=8mA,IOVCC=VDD5=5V
—
—
0.7
V
VIH 输入高电压
(1)
0.7*VDD5
—
—
V
VIL 输入低电压
IOVCC=VDD5=5V
—
—
0.2*VDD5
V
Vin=0V
—
33
—
kΩ
Vin=0V
—
5
—
kΩ
上拉电阻,除 P0[2:0]、
P1[6:3]、P2[1]、P3[7:6]
外其他 GPIO
上拉电阻,P0[2:0]、
P1[6:3]、P2[1]、P3[7:6]
(1)当 VDD5=5V 时,VIH 最小值可以为 0.6*VDD5
PWM IO 电气特性 (适用于 FU6812)
3.4
表 3-5 PWM IO 电气特性
(除非特别声明,TA = 25℃, VCC = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
输出拉电流
HDIO=1
—
50
—
mA
输出灌电流
HDIO=1
—
100
—
mA
—
7
—
nS
—
5
—
nS
输出上升时间
输出下降时间
最小值
50pF Load, 从 10%上升至 90%时
间, TA=25℃
50pF Load, 从 90%下降至 10%时
间, TA=25℃
典型值
最大值
单位
Predriver 6N IO 电气特性 (适用于 FU6861)
3.5
(除非特别声明,TA = 25℃, VCC=VDRV = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
高电平输出峰值电流
—
0.8
—
A
低电平输出峰值电流
—
0.8
—
A
—
15
30
nS
—
15
30
nS
输出上升时间
输出下降时间
REV_1.35
1nF Load, 从 10%上升至 90%时
间
1nF Load, 从 90%下降至 10%时
60
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间
ADC 电气特性
3.6
表 3-6 ADC 电气特性
(除非特别声明,TA = 25℃, VCC = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
INL
—
2
—
LSB
DNL
—
1.5
—
LSB
OFFSET
—
10
—
LSB
SNR
fIN = 350kHz,(1) (2)
—
70.8
—
dB
ENOB
fIN = 350kHz,(1) (2)
—
10.5
—
Bit
SFDR
fIN = 350kHz,(1) (2)
—
68.2
—
dB
THD
fIN = 350kHz,(1) (2)
—
67
—
dB
RIN 输入电阻
—
500
—
Ω
CIN 输入电容
—
30
—
pF
转换时间
—
0.6
—
uS
3
—
63
采样时间
(1)
ADCLK
个数
备注:
(1) ADCLK=12MHz
(2) 基于仿真结果
参考电压电气特性
3.7
表 3-7 VREF& VHALF
(TA = -40℃~85℃, VCC = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
VREF
最小值
典型值
最大值
单位
VREFVSEL=00B
—
4.5
—
V
VREFVSEL=01B
—
VDD5
—
V
VREFVSEL=11B
—
4
—
V
VREFVSEL=10B
—
3
—
V
—
VREF/2
—
V
最大值
单位
VHALF
运算放大器电气特性
3.8
表 3-8 运算放大器电气特性
(除非特别声明,TA = 25℃, VCC = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
VICMR 共模输入范围
REV_1.35
0
61
典型值
—
VDD5-1.5
V
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VOS 运放的失配电压
—
5
—
mV
AOL 开环增益
RL=100kΩ
—
80
—
dB
UGBW 单位增益带宽
CL=40pF
6
10
—
MHz
SR 运放的摆率
CL=40pF
10
15
—
V/uS
HALL/BEMF 电气特性
3.9
表 3-9 HALL/BEMF 电气特性
(除非特别声明,TA = 25℃, VCC = 15V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
BEMF 内置电阻
5.4
6.8
8.2
kΩ
BEMF 内置电阻间相对精度
—
1
—
%
3.10
OSC 电气特性
表 3-10 OSC 电气特性
(TA = -40℃~85℃,VCC = 5V~24V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
典型值
最大值
单位
内部快时钟频率
23.5
24
24.5
MHz
WDT 时钟频率
29
32.8
37
kHz
3.11
复位电气特性
表 3-11 复位电气特性
(TA = -40℃~85℃,VCC = 5V~24V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
—
复位低电平最小宽度
3.12
典型值
25
最大值
50
单位
uS
LDO 电气特性
表 3-12 LDO 电气特性
(TA = -40℃~85℃,VCC = 5V~24V, VCC_MODE=0)
参数
条件
最小值
VDD5 电压
VCC = 7V~30V, VCC_MODE=0
VDD18 电压
REV_1.35
62
典型值
最大值
单位
4.7
5
5.3
V
—
1.85
—
V
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3.13
封装热阻
表 3-13 LQFP48 封装热阻
参数
ƟJA 芯片节温相对环境温度
ƟJC 芯片节温相对封装表面温
度
条件
值
单位
(1), (3)
52.4
℃/W
(2), (3)
72.2
℃/W
(2), (3)
17
℃/W
(1) JEDEC 标准,2S2P PCB
(2) JEDEC 标准,1S0P PCB
(3) 实际应用条件不同,会与测试结果有所出入
表 3-14 QFN56 封装热阻
参数
ƟJA 芯片节温相对环境温度
ƟJC 芯片节温相对封装表面温
度
条件
值
单位
(1), (3)
33
℃/W
(2), (3)
55
℃/W
(1), (3)
9.2
℃/W
(1) JEDEC 标准,2S2P PCB
(2) JEDEC 标准,1S0P PCB
(3) 实际应用条件不同,会与测试结果有所出入
表 3-15 QFN40 封装热阻
参数
ƟJA 芯片节温相对环境温度
ƟJC 芯片节温相对封装表面温
度
条件
值
单位
(1), (3)
40
℃/W
(2), (3)
66
℃/W
(1), (3)
12
℃/W
(1) JEDEC 标准,2S2P PCB
(2) JEDEC 标准,1S0P PCB
(3) 实际应用条件不同,会与测试结果有所出入
表 3-16 QFN32 封装热阻
参数
ƟJA 芯片节温相对环境温度
ƟJC 芯片节温相对封装表面温
度
条件
值
单位
(1), (3)
47
℃/W
(2), (3)
74
℃/W
(1), (3)
20
℃/W
(1) JEDEC 标准,2S2P PCB
(2) JEDEC 标准,1S0P PCB
(3) 实际应用条件不同,会与测试结果有所出入
REV_1.35
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表 3-17 SSOP24 封装热阻
参数
条件
值
ƟJA 芯片节温相对环境温度
(1), (2)
单位
75
℃/W
(1) JEDEC 标准,2S2P PCB
(2) 实际应用条件不同,会与测试结果有所出入
表 3-18 LQFP32 封装热阻
参数
ƟJA 芯片节温相对环境温度
ƟJC 芯片节温相对封装表面温
度
条件
值
单位
(1), (3)
55
℃/W
(2), (3)
75
℃/W
(1), (3)
20
℃/W
(1) JEDEC 标准,2S2P PCB
(2) JEDEC 标准,1S0P PCB
(3) 实际应用条件不同,会与测试结果有所出入
REV_1.35
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4
复位控制
复位源(RST_SRC)
4.1
芯片有 6 个复位源:
⚫
上电复位(RSTPOW)
⚫
外部复位(RSTEXT)
⚫
低电压(RSTLVD)复位
⚫
看门狗复位(RSTWDT)
⚫
Flash 非法操作复位(RSTFED)
⚫
Debug 复位(RSTDBG)
复位标志可查询,记录在寄存器 RST_SR 中。最近一次的复位会把相关的标志位置 1,把其他
各位标志清 0。如果需要清除标志位[7:3],可以使用将 RST_SR[RSTCLR]置 1 清除。
复位使能
4.2
复位使能参考相关配置寄存器。LVDENB、WDTRSTEN 控制位可分别实现对 LVD、WDT 复位
源的使能。
外部复位、上电复位
4.3
当芯片 RSTN 管脚为低超过 25us 时,芯片认为这是一次复位事件,复位后 MCU 从地址 0 开
始执行程序。把复位信号置为有效,MCU 将启动复位和 BOOT 过程。同样,芯片在上电过程中也
会把内部电路的上电复位置起,启动复位。
低电压侦测复位
4.4
芯片的内部电路会对 VDD 进行监测,如果 VDD 电压降低到了复位阈值,内部监测电路将发出
对应的复位信号,促使芯片发生复位。
相关配置寄存器可使能低电压侦测电路,以及低电压阈值。
看门狗溢出复位
4.5
使能看门狗定时器后,如果在其计数溢出之前没有及时喂狗,计数器溢出之后将会引发系统复
位。这个复位源能够避免程序跑飞。看门狗溢出后复位模块将复位 MCU。
REV_1.35
65
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FEDR 复位
4.6
FLASH 操作模块提供了软件用 MOVX“自写”、“自擦除”以及读取加密扇区 FLASH 的功能(见
后述代码保护章节),如果软件试图用这一指令操作加密位所在的扇区以及加密扇区,那么将发出
FLASH 非法操作复位。FEDR 复位源固定使能,不可禁止。
4.7
复位寄存器
表 4-1 复位控制 RST_SR(0xC9)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
RSTPOR
RSTEXT
RSTLVD
RSV
RSTWDT
RSTFED
RSTDBG
RSTCLR
类型
R
R
R
R
R
R
R
W1
复位值
X
X
X
X
X
X
X
0
字段
名称
描述
上电复位标志
[7]
RSTPOW
0:最后一次复位不是来自于上电复位
1:最后一次复位来自于上电复位
外部复位标志
[6]
RSTEXT
0:最后一次复位不是来自于外部复位
1:最后一次复位来自外部复位
低电压复位标志
[5]
RSTLVD
0:最后一次复位不是来自于低电压引发的复位
1:最后一次复位来自于低电压引发的复位
[4]
RSV
[3]
RSTWDT
RSV
看门狗溢出复位标志
0:最后一次复位不是来自于看门狗溢出引发的复位
1:最后一次复位来自于看门狗溢出引发的复位
FLASH 代码保护复位标志
[2]
RSTFED
0:最后一次复位不是来自 FLASH 代码保护引发的复位
1:最后一次复位来自 FLASH 代码保护引发的复位
调试接口(Debug)复位标志
[1]
RSTDBG
0:最后一次复位不是来自调试接口引发的复位
1:最后一次复位来自调试接口引发的复位
[0]
REV_1.35
RSTCLR
清除模拟复位标志寄存器
写入 1 时清除 Bit[7:3]复位标志,读出时无意义。
66
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中断控制
5
5.1
5.1.1
中断寄存器
IE(0xA8)
表 5-1 IE(0xA8)
,中断使能
位
7
名称
EA
类型
R/W
R
复位值
0
0
字段
6
4
3
2
1
0
ES0
SPIIE
EX1
TSDIE
EX0
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
0
1
0
RSV
名称
描述
[7]
EA
[6:5]
RSV
[4]
ES0
[3]
SPIIE
[2]
EX1
[1]
TSDIE
[0]
EX0
5.1.2
5
全局中断使能
0:禁止
1:使能
保留
UART中断使能
0:禁止
1:使能
SPI中断使能
0:禁止
1:使能
外部中断1使能
0:禁止
1:使能
温度感应侦测中断TSD(Temperature sensor detect)
0:禁止
1:使能
外部中断0使能
0:禁止
1:使能
IP0(0xB8)
表 5-2 IP0(0xB8)中断优先级寄存器 0
7
位
6
5
PDRV
名称
4
3
PX1
2
PX0
PLVW
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:6]
PDRV
Driver 中断优先级控制
[5:4]
PX1
INT1(外部中断 1)优先级控制
[3:2]
PX0
INT0(外部中断 0)优先级控制
[1:0]
PLVW
LVW(低电压告警)中断优先级控制
REV_1.35
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注:中断优先级控制值从 0~3 依次表示优先级从最低到最高,共 4 级优先级控制。
5.1.3
IP1(0xC0)
表 5-3 IP1(0xC0),中断优先级寄存器 1
7
位
6
5
PCMP
名称
4
3
PADC
2
1
0
PTIM1
PTIM2
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:6]
PCMP
比较器中断优先级控制
[5:4]
PADC
ADC 中断优先级控制
[3:2]
PTIM1
定时器 1 中断优先级控制
[1:0]
PTIM2
定时器 2 中断优先级控制
注:中断优先级控制值从 0~3 依次表示优先级从最低到最高,共 4 级优先级控制。
5.1.4
IP2(0xC8)
表 5-4 IP2(0xC8),中断优先级寄存器 2
位
7
6
5
PTSD
名称
4
3
PTIM4
2
1
0
PTIM3
RSV
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:6]
PTSD
TSD 温度感应侦测中断优先级控制
[5:4]
PTIM4
定时器 4 和 systick 中断优先级控制
[3:2]
PTIM3
定时器 3 中断优先级控制
[1:0]
RSV
注:中断优先级控制值从 0~3 依次表示优先级从最低到最高,共 4 级优先级控制。
5.1.5
IP3(0xD8)
表 5-5 IP3(0xD8),中断优先级寄存器 3
位
7
6
5
PDMA
名称
4
3
PSPI
2
1
PI2C
0
PUART
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
68
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FU6812/61
字段
名称
描述
[7:6]
PDMA
DMA 中断优先级控制
[5:4]
PSPI
SPI 中断优先级控制
[3:2]
PI2C
I2C 中断优先级控制
[1:0]
PUART
UART 中断优先级控制
注:中断优先级控制值从 0~3 依次表示优先级从最低到最高,共 4 级优先级控制。
5.1.6
TCON(0x88)
表 5-6 TCON(0x88)
位
7
6
RSV
名称
5
4
TSDIF
3
IT1
2
1
IF0
0
IT0
类型
R
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
[7:6]
名称
描述
RSV
保留
TSD 温度感应侦测中断标志。此标志位常与温度保护状态位(TSDF)配合使用,
[5]
TSDIF
TSDIF 反应的是曾经发生过超过设定温度的状态。
0:芯片未发生超过设定温度的中断
1:芯片发生了超过设定温度的中断。软件写入 0 清此位为零
INT1外部中断1电平触发控制
[4:3]
IT1[1:0]
00: 上升沿触发中断
01: 下降沿触发中断
1x: 电平改变(上升或下降)触发中断
INT0 外部中断 0 标志
[2]
IF0
0:INT0 未发生中断
1:INT0 发生了中断。软件写入 0 清此位为零
INT0外部中断0电平触发控制
[1:0]
IT0[1:0]
00: 上升沿触发中断
01: 下降沿触发中断
1x: 电平改变(上升或下降)触发中断
REV_1.35
69
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中断说明
5.2
表 5-7 中断说明
默认
中断源
优 先
向量地址
标志位
最高
0x0000
N/A
0
0x0003
1
0x000B
2
0x0013
DRV 中断
3
0x001B
TIM2 中断
4
TIM1 中断
ADC 中断
级
复位
LVW 检测中断
(低电压预警中断)
外部中断 INT0
外部中断 INT1
(IO 变化中断)
是否软
中断使
优先级
件清除
能位
控制
N/A
一直使能
最高
LVSR[0]
Y
CCFG1[6]
IP0[1:0]
TCON[2]
Y
IE[0]
IP0[3:2]
Y
IE[2]
IP0[5:4]
DRV_SR[5:4]
Y
DRV_SR[2:0]
IP0[7:6]
0x0023
TIM2_CR1[7:5]
Y
5
0x002B
TIM1_SR[4:0]
Y
TIM_IER[4:0]
IP1[3:2]
6
0x0033
ADC_CR[0]
Y
ADC_CR[1]
IP1[5:4]
7
0x003B
CMP_RISR[7:0]
Y
0x004B
TIM3_CR1[7:5]
Y
P1IF[7:0]/
P2IF[7:0]
比较器 CMP 中断
(三个 HALL 比较
器)
RSV
8
TIM3 中断
9
TIM4 中断
Systick 中断
TSD 中断(温度帧测
10
0x0053
TIM4_CR1[7:5]
DRV_SR[7]
TIM2_CR1[4:3]
TIM2_CR0[3]
CMP_CR0
CMP_CR1
TIM3_CR1[4:3]
TIM3_CR0[3]
IP1[1:0]
IP1[7:6]
IP2[3:2]
TIM4_CR1[4:3]
Y
TIM4_CR0[3]
IP2[5:4]
DRV_SR[6]
11
0x005B
TCON[5]
Y
IE[1]
IP2[7:6]
UART 中断
12
0x0063
UT_CR[1:0]
Y
IE[4]
IP3[1:0]
I2C 中断
13
0x006B
I2C_SR[0]
Y
I2C_CR[0]
IP3[3:2]
SPI 中断
14
0x0073
SPI_CR1[7]
Y
SPI_CR1[0]
IP3[5:4]
DMA 中断
15
0x007B
Y
DMA0_CR0[2]
IP3[7:6]
中断)
DMA0_CR0[7]
DMA1_CR0[7]
芯片内部有 15 个中断源,如上表所述。每个中断源有四级优先级,通过 IP0~IP3 寄存器进行
配置。在低优先级的中断服务程序中可以响应高优先级的中断请求。如果两个中断处于同级别,优
先级的顺序参见上表说明,标号越小的优先级越高;新的中断不能打断相同优先级的中断处理。
IE[EA]是全局中断使能,EA=0 时不响应任何中断。
外部中断
5.3
外部中断共有 2 个中断源。
REV_1.35
70
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其中当设置 PORT0.0~PORT0.6 为数字 IO 输入,或者启用比较器 CMP4 时,可设置 EX0=1
使其作为外部中断 0(INT0)
。当设置 PORT1.0~1.7、PORT2.0~2.7 为数字 IO 输入时,可设置
EX1=1 及对应 P1IE/P2IE 使其共用外部中断 1(INT1)
。
外部中断 0 使能位 EX0,
中断标志位 IF0,中断电平触发控制 IT0。
由寄存器 LVSR 中的 EXT0CFG
指定外部中断 0 的来源,这些来源可以是 PORT0.0~PORT0.6 输入、比较器 CMP4 输出中的任一
个,所有外部中断 0 的中断源共用一个中断入口、一个中断标志位。
外部中断 1 使能位 EX1,16 个 PIN 的中断使能由寄存器 P1IE、P2IE 控制。对应的中断标志
位为 P1IF、P2IF,中断电平触发控制为 IT1。
表 5-8 外部中断 1 对应的 IO
SFR 地址
0xD1
字段
[7:0]
R/W
名称
描述
P1IE[7:0]
Port1作为外部中断1时,各PIN中断使能
复位值
R/W
0x00
R/W
0x00
R/W
0x00
R/W
0x00
Port1作为外部中断1时,各PIN中断标志位。
软件写入0清零对应的中断标志位。
0xD2
[7:0]
P1IF[7:0]
注意:MCU写0清对应标志位时,不需要清0的标
志位必须写1,否则可能产生误清中断的情况,推
荐使用如下语句:mov D2h,#0FEh,以清P1IF[0]
0xD3
[7:0]
P2IE[7:0]
Port2作为外部中断1时,各PIN中断使能
Port2作为外部中断1时,各PIN中断标志位。
MCU写0清对应的中断标志位。
0xD4
[7:0]
P2IF[7:0]
注意:MCU写0清对应标志位时,不需要清0的标
志位必须写1,否则可能产生误清中断的情况,推
荐使用如下语句:mov D4h,#0FEh,以清P2IF[0]
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6
I2C
I2C(内部集成电路总线)模块提供了符合工业标准的两线串口接口,是一种简单双向的同步串
行总线,可用于 MCU 和外部 I2C 设备的通讯。总线由两根串行线组成:SDA(串行数据线)和 SCL
(串行时钟线)
,这两根线是双向 I/O 线,所以总线的接口是开漏输出的,使用的时候需要通过上拉
电阻至 VDD5,总线才能正常工作。
主要特性:
⚫
实现了 I2C 协议的标准模式(最高 100kHz)
,快速模式(最高 400kHz)以及快速+模式(最
高 1MHz)
。
⚫
既支持主机模式,也支持从机模式
⚫
支持 7 位地址模式和广播寻址。
⚫
支持 DMA 数据传输,可以有效减轻 CPU 的负担。
总线在空闲时 SDA 和 SCL 都是高电平,这是器件检测总线是否空闲的唯一依据,在传输过程
中总线上有且只有一个主器件和至少一个从器件处于活跃状态,在这种情况下,其他器件如果想发
起 I2C 通讯,都必须等待直到当前通讯结束,I2C 总线空闲才能控制总线。主器件用于启动总线传
输数据,并且通过 SCL 向所有器件发送时钟信号,通过 SDA 发送从机地址和读写模式。如果总线
上有器件匹配该地址,
那么该器件将作为从器件。
在总线上主从器件和数据收发的关系不是恒定的。
如果主机要发送数据给从器件,则主机首先寻址从器件,然后主动发送数据至从器件,最后由主机
终止数据传送,通讯过程如图 6-1 所示;如果主机要接收从器件的数据,首先由主器件寻址从器件.然
后主机接收从器件发送的数据,最后由主机终止接收过程,通讯过程如图 6-2 所示。在这种情况下.主
机负责产生定时时钟和终止数据传送。
S
T
A
R
T
Slave Address & Write
Ack
from
Slave
S
T
O
P
Nack
from
Master
S
T
O
P
Master Send Data
Ack
from
Slave
图 6-1 主器件向从器件发送数据
S
T
A
R
T
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Slave Send Data
Slave Address & Read
Ack
from
Slave
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图 6-2 主器件接收从器件的数据
FU6812 系列的 I2C 能够设置为主机模式或从机模式,速度最快的达到 1MHz。使用 I2C 时,
只需要配置好 I2C,
并填写正确的 I2C 地址,
那么 I2C 通讯就只由启动信号
(STA)、
读写信号
(DMOD)、
总线挂起信号(STR)和应答信号(NACK)停止信号(STP)来控制。
操作说明
6.1
6.1.1
主机模式
1.
置位 I2C_CR[I2CMS],设置为主机模式;
2.
配置 I2C_CR [I2CSPD],设置时钟 SCL 频率;
3.
配置 I2C_ID,设置目标器件地址;
4.
配置 I2C_SR[DMOD],设置读写方向;
5.
置位 I2C_CR[I2CEN],使能 I2C;
6.
置位 I2C_SR[I2CSTA],发送 START 和地址,在接收到 ACK/NACK 后,I2C_SR[STR]被
硬件置 1,SCL 被主机强制拉低;
7.
如果是发送数据,在写 I2C_DR 寄存器后,复位 I2C_SR[STR]以释放 SCL,主机开始发
送数据,当数据发送完毕且接收到 ACK/NACK 后,I2C_SR[STR]硬件置 1,SCL 被主机强制拉低;
8.
如果是接收数据,在复位 I2C_SR[STR]后,主机开始接收数据,当数据接受完毕后
I2C_SR[STR]硬件置 1,SCL 被主机强制拉低,此时可先通过 I2C_SR[NACK]设置 ACK/NACK,
再向 I2C_SR[STR]写 0 释放 SCL 以发送 ACK/NACK 信号,如果收到了新数据,I2C_SR[STR]硬件
置 1,SCL 被主机强制拉低;
9.
如果要停止发送,可以在 I2C_SR[STR]为 1 时置位 I2C_SR[I2CSTP],当 I2C_SR[STR]
复位时发送停止信号
6.1.2
从机模式
1.
配置 I2C_CR[I2CMS]=0,设置为从机模式;
2.
配置 I2C_ID[I2CADD],设置 slave 地址;或者配置 I2C_ID[GC]=1,使能广播模式;
3.
配置 I2C_CR[I2CEN]=1,使能 I2C;
4.
等待接收 START 信号和地址,
接收到 START 信号和正确的地址后 SCL 被从机强制拉低,
I2C_SR[I2CSTA]和 I2C_SR[STR]被硬件置 1,此时可先通过 I2C_SR[NACK] 设置 ACK/NACK,
并通过 I2C_SR[DMOD]确认本次通讯是接收数据还是发送数据;
5.
如果是发送数据,则写 I2C_DAT 寄存器;复位 I2C_SR[STR]以释放 SCL 后,发送
ACK/NACK 后发送数据,
当数据发送完成且收到主机发来的 ACK/NACK 后,
SCL 被从机强制拉低,
I2C_SR[STR]硬件置 1
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6.
如果是接收数据,则在准备好接收数据后复位 I2C_SR[STR] 释放 SCL,当从机接收完数
据后,I2C_SR[STR]硬件置 1,SCL 被从机强制拉低,在通过 I2C_SR[NACK]设置 ACK/NACK 后,
复位 I2C_SR[STR]释放 SCL 并发送 ACK/NACK,如果收到了新数据,I2C_SR[STR]硬件置 1,SCL
被主机强制拉低;
7.
RESTART 功能: 当从机在 busy 状态中接收到 START 信号,则中止当前工作,等待接收
地址
6.1.3
I2C 中断源
I2C 的中断源有:
1.I2C_SR[STR] = 1 时,该中断源在主机和从机模式下都有效
2.I2C_SR[I2CSTP] = 1 时,该中断源只在从机模式下有效
如果 I2C 中断使能位 I2C_CR[I2CIE]为 1,那么 I2C 会产生中断请求。
REV_1.35
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6.2
6.2.1
I2C 寄存器
I2C_CR(0x4028)
表 6-1 I2C_CR(0x4028)
位
7
6
名称
I2CEN
I2CMS
类型
R/W
R/W
R
R
R
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
名称
5
4
3
2
RSV
1
I2CSPD
0
I2CIE
功能
I2C 使能位
[7]
I2CEN
0:禁止 I2C
1:使能 I2C,相应 GPIO 切换为 I2C 模式,OPEN DRAIN 输出。I2C 上拉是
否打开由其 IO 的 Pull-up 设置决定
I2C 模式选择
[6]
I2CMS
0:从机模式
1:主机模式
[5:3]
RSV
保留
I2C速率设置,仅对主机模式下有效
00:100kHz传输速率
[2:1]
I2CSPD
01:400kHz传输速率
10:1MHz传输速率
11:不支持,保留
中断使能位
[0]
I2CIE
0:禁止 I2C 进入中断
1:允许 I2C 进入中断,中断请求由 I2C_SR[I2CIF]产生
6.2.2
I2C_ID(0x4029)
表 6-2 I2C_ID(0x4029)
7
位
6
5
4
3
2
1
I2CADD
名称
0
GC
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
1
0
1
0
1
0
1
0
位
[7:1]
名称
功能
I2CADD
I2C 地址
广播呼叫支持,只在从机模式下有效。
[0]
GC
0:不支持广播呼叫
1:支持广播呼叫,即 0x00 地址也会响应
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6.2.3
I2C_DR(0x402A)
表 6-3 I2C_DR(0x402A)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
I2C_DR
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:0]
I2C_DR
I2C 数据寄存器
6.2.4
I2C_SR(0x402B)
表 6-4 I2C_SR(0x402B)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
I2CBSY
DMOD
RSV
I2CSTA
I2CSTP
STR
NACK
I2CIF
类型
R
R/W
R
R/W
R/W
R/W0
R/W
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
名称
功能
I2C忙状态标志
当I2CEN为0时,I2CBSY自动为0.
7
I2CBSY
主机模式:
发送START成功后,硬件置‘1’,发送STOP成功后,硬件清’0’。
从机模式:
收到START加地址匹配成功后,硬件置‘1’,收到STOP后,硬件清’0’。
I2C读或写标志
主机模式:
0:写模式(主机端发数据,从机端收数据)
1:读模式(主机端收数据,从机端发数据)
6
DMOD
在主机模式,DMOD在如下情况才能被有效修改:
1.
I2CSTA位为1
2.
往I2CSTA位写1的同时改变DMOD
从机模式:
0:写模式(主机端发数据,从机端收数据)
1:读模式(主机端收数据,从机端发数据)
5
RSV
保留位
主机模式:
软件置 1,当 SCL 和 SDA 为高后开始发送 START 和地址字节,发送完成后硬
4
I2CSTA
件自动清 0。 在发送或者接收数据的过程中,禁止 I2CSTA 写入,若要发送
RESTART,则需要在数据发送或接收完毕后置 I2CSTA 为‘1’。
0:非 START 和地址字节
1:发送 START 或 RESTART 和地址字节
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从机模式:
硬件收到 START 且地址字节匹配后置 1,软件写 0 清 0,如果从收到 START 但
地址不匹配则 I2CSTA 不会置 1。且后续所有事件会被忽略,直到收到下一个
START 事件。
从机模式下,I2CSTA 和 I2CSTP 决定当前 I2C 数据情况:
表 6-5 I2C 状态标志
START
STOP
描述
0
0
当前发送/接收的是数据字节
0
1
当前收到的是 STOP
1
0
当前收到的是 START + 地址字节
1
1
当前先收到的是 STOP,
然后收到 START
+ 地址字节
注:当 I2CEN 为‘0’时,I2CSTA 会被硬件自动清‘0’.
主机模式:
当 I2CBSY 为 1 时,软件才能有效写 1,硬件会在 STR 为 0 时发送 STOP,发
送完成后硬件自动清 0;如果 I2CSTA 和 I2CSTP 同时写 1,且 I2CBSY 为‘1’,
则 I2C 先发送 STOP,发送完 STOP 后再发 START 和地址字节,START 和地
址字节发送完毕后 STR 硬件置 1。在发送或者接收数据的过程中,禁止 I2CSTP
3
I2CSTP
写入,直至数据传输完毕。
0:不发送 STOP
1:发送 STOP
从机模式:
硬件收到 STOP 后置 1,软件写 0 清 0
状态标志参考表 6-5
注:当 I2CEN 为 0 时,I2CSTP 会被硬件自动清 0。
I2C 事件完成指示,当该位为 1 时 SCL 会被强制拉低,使总线处于繁忙状态。
该位由硬件置 1,软件写 0 清 0。
主机模式:
1. 当硬件发送完 START+地址字节且收到 ACK/NACK 信号;
2. 当硬件按顺序发送完 STOP、START+地址字节且收到 ACK/NACK 信号;
2
STR
3. 当硬件发送完数据且收到 ACK/NACK 信号;
4. 当硬件接收完数据;
从机模式:
1. 当硬件接收完 START+匹配的地址;
2. 当硬件接收完数据;
3. 当硬件发送完 ACK/NACK 信号和数据;
注:当 I2CEN 为 0 时,I2CSTP 会被硬件自动清 0。
I2C 发送或接收到地址字节或数据字节后的应答信号,即数据的第 9 位。
在发送模式下,该位为只读状态,只能读取通讯设备的应答信号。
在接收模式下,该位可读写,向通讯设备发送应答信号,读该位只能读取到写入
1
NACK
的值
0:ACK
1:NACK
注:当 I2CEN 为 0 时,I2CSTP 会被硬件自动清 0。
REV_1.35
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I2C 中断请求标志位,清除 I2CIF 将允许 I2C 继续传输数据。该位由硬件控制。
0:无 I2C 中断请求
1:有 I2C 中断请求
0
I2CIF
主机模式:
当 STR 为 1 时,I2CIF 置 1,否则置 0
从机模式:
当 I2CSTP 为 1 或者 STR 为 1 时,I2CIF 置 1,否则置 0
注:当 I2CEN 为 0 时,I2CSTP 会被硬件自动清 0。
REV_1.35
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7
SPI
SPI 是 Serial Peripheral Interface(串行外设接口)的缩写,是一种高速全双工同步串行总线。
FU6812 的 SPI 可以选择作为主机还是作为从机,可以使用 3 线或 4 线的传输方式,允许总线上存
在多个主器件和从器件。完整的 SPI 由 4 根信号线组成,分别是 MOSI、MISO、SCLK、NSS。
MOSI 信号是 SPI 的数据信号,当 SPI 作为主机时输出数据信号,SPI 作为从机时接收数据信
号。
MISO 信号是 SPI 的数据信号,当 SPI 作为主机时接收数据信号,SPI 作为从机时输出数据信
号。当 SPI 被禁止或工作在 4 线从方式而未被选中时,MISO 引脚被置于高阻态。
SCLK 信号是 SPI 的时钟信号,是数据信号的传输基准信号,由主机发送。
NSS 信号是 SPI 设备的选通信号, SPI 使用 3 线模式工作时,NSS 信号将被禁用,NSS 端口
将只是普通的 IO 口。当 SPI 工作在从机模式下时,NSS 端口可以被配置为输入端口,以检测来自
主机的 NSS 信号;当 SPI 工作在单主机单从机模式下时,主机的 NSS 信号可以被配置为输出,用
于启动从机的 SPI;当 SPI 工作在多主机模式下时,NSS 信号被配置为输入,以检测总线当前是否
有其他主机正在通信,以避免两个以上主机进行数据传输时产生冲突;当 SPI 工作在单主机多从机
模式下时,主机可以通过配置多个 IO 口作为 NSS 信号以选择不同的从机来进行通讯。
操作说明
7.1
7.1.1
SPI 主方式
当 SPI 模式选择位 SPI_CR0[SPIMS]为 1 时,SPI 将以主机模式工作。在该模式下,SPI 将会
根据移位寄存器是否为空来控制 SPI 启动传输。当向 SPI_DR 写入数据时,该数据实际上被写入了
发送缓冲器,此时发送缓冲器空标志 SPI_CR1[TXBMT]将会置 0,如果此时移位寄存器为空,那么
发送缓冲器中的数据将会传送到移位寄存器,此时传输开始:SCK 输出时钟信号,MOSI 和 MISO
将 会 根 据 SCK 信 号 将 数 据 从 高 位 逐 位 送 出 和 收 入 , 传 输 结 束 后 SPI_CR1[SPIIF] 和
SPI_CR1[TXBMT]将会置 1,移位寄存器的数据将是 MISO 接收到的数据,该数据将会被送到接收
缓冲器中,向 SPI_DR 读取数据时将得到接收缓冲器的数据。如果在 SPI_CR1[TXBMT]=0 的情况
下向 SPI_DR 写入数据,那么写冲突标志位 SPI_CR1[WCOL]将会置 1,并且保持发送缓冲器中的
数据。
7.1.1.1
主方式配置
1.
配置 SPI_CR1[NSSMOD],设置 SPI 工作方式
2.
配置 SPI_CR1[CPOL],设置时钟极性;
3.
配置 SPI_CR1[CPHA],设置时钟相位;
4.
配置 SPI_CR1[SPIMS]=1,设置为主方式;
REV_1.35
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5.
配置 SPI_CLK,设置 SCK 频率;
6.
配置 SPI_CR1[SPIEN]=1,使能 SPI;
7.
配置 SPI_DR,写入要发送的数据,每写一次,SPI 将传输一次。
7.1.2
SPI 从方式
当 SPI_CR0[SPIMS]为 0 时,SPI 将以从机模式工作。在该模式下,SPI 的 SCK 信号将由主机
的 SPI 提供。当 SCK 信号未输入时,发送缓冲器标志位初始状态,当 SCK 信号输入时,从机的
MOSI 和 MISO 将开始接收和发送数据,当传输完成后,SPI_CR1[SPIIF]和 SPI_CR1[TXBMT] 将
会置 1,接收缓冲器空标志位 SPI_CR0[RXBMT]将会置 0,以表示当前有未读取数据。如果
SPI_CR0[RXBMT]=0 且此时有新的数据准备送入接收缓冲器,那么 SPI_CR1[RXOVR]将会置 1,
此时接收缓冲器中的数据不变;当向 SPI_DR 写入数据时 SPI_CR1[TXBMT]置 0,如果此时再写入
数据,那么 SPI_CR1[WCOL]将会置 1,并且保持发送缓冲器中的数据。如果使用 4 线制的工作方
式,那么 NSS 信号将为输入信号,NSS 的下降沿将会复位位计数器。
7.1.2.1
从方式配置
1. 配置 SPI_CR1[NSSMOD],设置 3 线从方式、4 线从方式
2. 配置 SPI_CR1[CPOL],设置时钟极性;
3. 配置 SPI_CR1[CPHA],设置时钟相位;
4. 配置 SPI_CR1[SPIMS]=0,设置为从方式;
5. 配置 SPI_CR1[SPIEN]=1,使能 SPI;
6. 配置 SPI_DR,写入操作数据,等待主机发送时钟信号。
7.1.3
SPI 中断源
如果 SPI 中断被允许(IE 寄存器的 SPIIE=1)
,在下述 4 个标志位被置 1 时将产生中断。
注意:这 4 个标志位都必须用软件清 0。
1.在每次字节传输结束,SPI 中断标志 SPIIF 被置 1。该标志适用于所有 SPI 方式。
2.如果在发送缓冲器中的数据尚未被传送到移位寄存器时写 SPI_DR,写冲突标志 WCOL 被
置 1。发生这种情况时,写 SPI_DR 的操作被忽略,不会对发送缓冲器写入。该标志适用于所有 SPI
方式。
3.当 SPI 被配置为工作于多主方式的主器件而 NSS 被拉为低电平时,方式错误标志 MODF
被置 1。当发生方式错误时,SPIMS 和 SPIEN 位被清 0,以禁止 SPI 并允许另一个主器件访问总
线。
4.当 SPI 被配置为从器件并且一次传输结束,而接收缓冲器中还保持着上一次传输的数据未
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被读取时,接收溢出标志 RXOVR 被置 1。新接收的字节将不被传送到接收缓冲器,允许前面接收
的字节被读取。引起溢出的数据字节丢失。
7.1.4
SPI 的工作方式
SPI 的工作方式有一下几种:3 线 SPI,4 线从方式/多主方式,4 线单主方式。SPI 的工作方式
将通过 SPI_CR1[NSSMOD]进行设置。
当 SPI_CR1[NSSMOD]=00 时,SPI 将以 3 线制工作,NSS 端口将不会连接到 IO 口上,该工
作方式可用于主从机模式。由于没有 NSS 信号作为器件选择信号,所以要求在总线上不能有多个
从机存在,即只能进行点对点通信,主从机连接方式如图 7-1 所示。
Master
MISO
MOSI
SCK
MISO
MOSI
SCK
Slave
图 7-1 3 线单主方式和 3 线单从方式连接图
当 SPI_CR1[NSSMOD]=01 时,SPI 将以 4 线制工作,NSS 端口将作为输入端口检测选通信
号,当 SPI_CR0[SPIMS]=1 时,该工作方式为多主机方式;当 SPI_CR0[SPIMS]=0 时,该工作方
式为从机方式。对于多主机方式,当总线中的某个主机的 NSS 被拉低,那么这个主机会将
SPI_CR1[MODF]置 1,同时变为从机模式,并且将 SPI 禁能。对于从机方式,当从机 NSS 被拉低
两个系统周期后,SPI 将会启动传输。多主机的连线方式如图 7-2 所示。
GPIO
MISO
MOSI Master
SCK
NSS
NSS
MISO
Master MOSI
SCK
GPIO
图 7-2 多主方式连接图
当 SPI_CR1[NSSMOD]=1x 时,SPI 将以 4 线制工作,这个工作方式只适用于主机模式。在这
个工作方式下,NSS 信号为输出信号,可通过写入 SPI_CR1[NSSMOD0]的值来进行控制:当
SPI_CR1[NSSMOD0]=1 时 NSS 端口将输出高电平;当 SPI_CR1[NSSMOD0]=0 时 NSS 端口将输
出低电平。单主机单从机的连接如图 7-3 所示。
REV_1.35
81
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MISO
Master MOSI
SCK
NSS
GPIO
MISO
MOSI
SCK
NSS
Slave
MISO
MOSI
SCK
NSS
Slave
图 7-3 4 线单主方式和 4 线从方式连接图
7.1.5
串行时钟时序
使用 SPI 配置寄存器 SPI_CFG 中的时钟控制选择位可以在串行时钟相位和极性的 4 种组合中
选择其一。SPI_CFG 寄存器的 CPHA 位选择两种时钟相位(锁存数据所用的边沿)中的一种。
SPI_CFG 寄存器的 CPOL 位在高电平有效和低电平有效的时钟之间选择。主器件和从器件必须被
配置为使用相同的时钟相位和极性。注意:在改变时钟相位和极性期间应禁止 SPI(通过清除 SPIEN
位)
。主方式下时钟和数据线的时序关系如图 7-4;从方式下时钟和数据线的时序关系如(CPHA=1)
REV_1.35
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和图 7-6。
SCK
(CKPOL=0,CKPHA=0)
SCK
(CKPOL=0,CKPHA=1)
SCK
(CKPOL=1,CKPHA=0)
SCK
(CKPOL=1,CKPHA=1)
MOSI/MISO
MSB
BIT 6
BIT 5
BIT 4
BIT 3
BIT 2
BIT 1
LSB
NSS
图 7-4 主方式数据/时钟时序图
SCK
(CKPOL=0,CKPHA=0)
SCK
(CKPOL=1,CKPHA=0)
MOSI
MSB
BIT 6
BIT 5
BIT 4
BIT 3
BIT 2
BIT 1
LSB
MISO
MSB
BIT 6
BIT 5
BIT 4
BIT 3
BIT 2
BIT 1
LSB
NSS(4线方式)
图 7-5 从方式数据/时钟时序图(CPHA=0)
SCK
(CKPOL=0,CKPHA=1)
SCK
(CKPOL=1,CKPHA=1)
MOSI
MSB
BIT 6
BIT 5
BIT 4
BIT 3
BIT 2
BIT 1
LSB
MISO
MSB
BIT 6
BIT 5
BIT 4
BIT 3
BIT 2
BIT 1
LSB
NSS(4线方式)
图 7-6 从方式数据/时钟时序图(CPHA=1)
REV_1.35
83
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7.2
7.2.1
SPI 寄存器
SPI_CR0(0x4030)
表 7-1 SPI_CR0(0x4030)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
SPIBSY
SPIMS
CPHA
CPOL
SLVSEL
NSSIN
SRMT
RXBMT
类型
R
R/W
R/W
R/W
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
1
0
1
1
字段
名称
描述
[7]
SPIBSY
当一次 SPI 传输正在进行时(主或从方式)
,该位被置为逻辑 1。
主机/从机模式设置
[6]
SPIMS
0:slave(从机)
1:master(主机)
SPI 时钟相位
[5]
CPHA
0:在 SCK 周期的第一个边沿采样数据
1:在 SCK 周期的第二个边沿采样数据
SPI 时钟极性
[4]
CPOL
0:空闲电平为低
1:空闲电平为高
当 NSS 引脚为低电平时该位被置 1,
表示 SPI 是被选中的从器件。
[3]
SLVSEL
当 NSS 引脚为高电平时(未被选中为从器件)该位被清 0。该位
不指示 NSS 引脚的即时值,而是该引脚输入的去噪信号。
[2]
NSSIN
该位指示读该寄存器时 NSS 引脚的即时值。该信号未被去噪。
移位寄存器空标志(只在从机模式时有效)
当所有数据都被移入/移出移位寄存器并且没有新数据可以从发送
[1]
SRMT
缓冲器读出或向接收缓冲器写入时,该位被置 1。当数据字节被从
发送缓冲器传送到移位寄存器或 SCK 发生变化时,该位被清 0。
注:在主方式时 SRMT = 1
接收暂存器空标志(只在从机模式时有效)
[0]
RXBMT
当接收缓冲器被读取且没有新数据时,该位被置 1。如果在接收缓
冲器中有新数据未被读取,则该位被清 0。
注:在主方式时,RXBMT = 1
相位模式/时钟极性:
00:上升沿接收,下降沿发送,空闲电平为低
01:上升沿发送,下降沿接收,空闲电平为高
10:上升沿发送,下降沿接收,空闲电平为低
11:上升沿接收,下降沿发送,空闲电平为高
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7.2.2
SPI_CR1(0x4031)
表 7-2 SPI_CR1(0x4031)
位
7
6
5
4
名称
SPIIF
WCOL
MODF
RXOVR
类型
R/W0
R/W0
R/W0
R/W0
R/W
复位值
0
0
0
0
0
字段
名称
3
2
1
0
TXBMT
SPIEN
R/W
R
R/W
0
1
0
NSSMOD
描述
SPI 中断标志位
[7]
SPIIF
当每次传输完一个数据(8bit)之后,这位将由硬件拉高。此位必须
由软件写 0 清 0
写冲突标志位
[6]
WCOL
当 TXBMT 为 0 时,写入 SPI_DR 则将此位拉高,
,表示数据传送期间对 SPI 数据寄存器进行了写操作。
此位必须由软件写 0 清 0
模式错误标志位
[5]
MODF
当检测到主机模式冲突的时候将此位置为 1 (NSS is low, SPIMS = 1
and NSSMD[1:0]=01).
此位必须由软件写 0 清 0
接收 overrun 标志(只在从机模式下有效)
[4]
RXOVR
当前传输的最后一位已经移入 SPI 移位寄存器,而接收缓冲器中仍
保存着前一次传输未被读取的数据时该位由硬件置为逻辑 1(并产生
一个 SPI 中断)
。该位不会被硬件自动清 0,必须用软件写 0 清 0。
选择 NSS 工作方式:
00:3 线从方式或 3 线主方式。NSS 信号不连到端口引脚。
[3:2]
NSSMOD
01:4 线从方式或多主方式(默认值)
。NSS 总是器件的输入。
1x:4 线单主方式。NSS 被分配一个输出引脚并输出 NSSMOD0 的
值。
发送缓冲器空标志
[1]
TXBMT
当新数据被写入发送缓冲器时,该位被清 0。当发送缓冲器中的数据
被传送到 SPI 移位寄存器时,该位被置 1,表示可以向发送缓冲器
写新数据。
SPI 使能位
[0]
SPIEN
0:禁止 SPI
1:使能 SPI
REV_1.35
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7.2.3
SPI_CLK(0x4032)
表 7-3 SPI_CLK(0x4032)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
SPI_CLK
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
SPI 时钟频率设置,master 模式有效,仅在 SPIEN=0 时可写。
[7:0]
fsck = sysclk/(2x(SPI_CLK[7:0] + 1))
SPI_CLK
例如 sysclk = 24MHz,SPI_CLK=0x04
fsck = 24000000/2x((4+1)) = 2400kHz
7.2.4
SPI_DR(0x4033)
表 7-4 SPI_DR(0x4033)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
SPI_DR
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
SPI_DR 寄存器用于发送和接收 SPI 数据。在主方式下,向 SPI_DR
[7:0]
SPI_DR
写入数据时,数据被放到发送缓冲器并启动发送。读 SPI_DR 返回
接收缓冲器的内容。
REV_1.35
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8
UART
UART 操作说明
8.1
8.1.1
模式 0
移位模式,多用于扩展 IO 口。在该模式下,TXD 为时钟输出,RXD 为数据总线,时钟频率为
fcpu_clk/12,发送数据时从最低位开始发送。数据发送/接收由 UT_CR[REN]决定,UT_CR[REN]=0
时为发送模式;UT_CR[REN]=1 时为接收模式。
发送数据时,将要发送的数据写入 UT_DR,复位 UT_CR[TI],这时 TXD 将输出移位脉冲,RXD
将输出 UT_DR 的数据,输出时钟频率为 fcpu_clk/12。发送结束后 UT_CR[TI]置位。
接收数据时,先复位 UT_CR[RI]同时置位 UT_CR[REN],这时 TXD 输出移位脉冲,RXD 开始
接收数据,移位脉冲的频率为 fcpu_clk/12。接收结束后 UT_CR[RI]=1,读取 UT_DR 会得到接收到
的数据。
8.1.2
模式 1
该模式的工作模式为全/半双工。在该模式下 TXD 为发送数据总线,RXD 为接收数据总线,收
发数据为 10 位,即 1 位启动、8 位数据(UT_DR)、1 位停止,波特率由 UT_BAUD 决定。
发送数据时,将发送的数据写入 UT_DR,复位 UT_CR[TI],这时 TXD 将输出 10 位数据,发
送完成后 UT_CR[TI]置位。
接收数据时,需先置位 UT_CR[REN]启动接收,然后复位 UT_CR[RI],这时通过 UART 输入
的数据将由 RXD 送入单片机,接收完成后,UT_CR[RB8]和 UT_CR[RI]置位,读取 UT_DR 会得到
接收到的数据。
8.1.3
模式 2
该模式的工作模式为全/半双工。在该模式下 TXD 为发送数据总线,RXD 为接收数据总线,收
发数据为 11 位,即 1 位启动、9 位数据(UT_DR+ UT_CR[RB8]/ UT_CR[TB8])、1 位停止,波特
率由 UT_BAUD 决定。
发送数据时,将发送的数据写入 UT_DR,同时设置 UT_CR[TB8],复位 UT_CR[TI],这时 TXD
将输出 11 位数据,发送完成后 UT_CR[TI]置位。
接收数据时,需先置位 UT_CR[REN]启动接收,然后复位 UT_CR[RI],这时通过 UART 输入
的数据将由 RXD 送入单片机,接收完成后,UT_CR[RI]置位,UT_CR[RB8]将存放第 9 位数据,读
取 UT_DR 会得到接收到前 8 位的数据。
REV_1.35
87
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模式 3
8.1.4
基本操作与模式 2 相同,但波特率设置与模式 1 相同。
UART 中断源
8.1.5
如果 UART 中断被允许(IE 寄存器的 ES0=1),在下述 2 个标志位被置 1 时将产生中断。
注意:这 2 个标志位都必须用软件清 0。
1. 在 UART 发送完 1 组数据(模式 0,1 为 8bit;模式 2,3 为 9bit)
,发送完成中断标志 TI 硬
件置 1
2. 在 UART 接收完 1 组数据和 STOP 停止位后,发送完成中断标志 RI 硬件置 1
8.2
UART 寄存器
UT_CR(0x98)
8.2.1
表 8-1 UT_CR(0x98)
7
位
6
MOD
名称
5
4
3
2
1
0
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
模式控制
00:模式0——移位寄存器
Baud rate=fcpu_clk/12
01:模式1——8-bit UART
此模式下波特率根据以下公式:
[7:6]
MOD
fcpu_clk / ( (16 / (1+ UT_BAUD[BAUD_SEL]) ) / (UT_BAUD+1) )
10:模式2——9-bit UART
此模式下波特率为fcpu_clk/ ( 32 – 16* UT_BAUD[BAUD_SEL])
11:模式3——9-bit UART
此模式下波特率根据以下公式:
fcpu_clk / ( (16 / (1+ UT_BAUD[BAUD_SEL])) / (UT_BAUD+1) )
0:不允许多线程处理器操作;
[5]
SM2
[4]
REN
[3]
TB8
[2]
RB8
[1]
TI
发送完成中断标志,发送完毕后硬件将此位置1,必须由软件清0
[0]
RI
接收完成中断标志,接收完毕后硬件将此位置1,必须由软件清0
REV_1.35
1:允许多线程处理器操作;
0:不允许串行输入操作;
1:允许串行输入,软件清0 ;
设置在模式2与模式3下数据发送的第9位,此位根据实际功能由硬件
清0
设置在模式2与模式3下数据接收的第9位,如果SM2为0,这一位作为
停止位,在模式0下此位不使用。
88
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8.2.2
UT_DR(0x99)
表 8-2 UT_DR(0x99)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
UT_DR
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:0]
UT_DR
发送/接收数据
8.2.3
UT_BAUD(0x9A,0x9B)
表 8-3 UT_BAUDH(0x9B)
位
7
6
5
4
3
2
名称
BAUD_SEL
类型
R/W
R
R
R
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
RSV
1
0
UT_BAUDH
表 8-4 UT_BAUDL(0x9A)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
UT_BAUDL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
1
0
0
1
1
0
1
1
字段
名称
描述
[11:0]
UT_BAUD
模式 1,3 下的波特率设置
REV_1.35
89
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9
MDU
MDU 是一个乘法/除法协处理器,可以支持 32bit/16bit、16bit*16bit 两种操作,乘法为有符号
乘法或者无符号乘法,除法为无符号除法。MDU 的模式由 MDU_CR 决定。
乘法模式: MD_MC3~0={MD_MAH、MD_MAL} * {MD_MBH、MD_MBL}
注意:MD_MC3~2 复用的是 MD_MAH 和 MD_MAL;MD_MC1~0 复用的是 MD_MBH 和
MD_MBL,故往 MD_MAH、MD_MAL、MD_MBH、MD_MBL 写的是被乘数和乘数,读的是乘的
结果。
除法模式: MD_DC3~0, MD_DD1~0 = MD_DA3~0 / MD_DB1~0
商放在 MD_DC3~0,余数放在 MD_DD1~0。
注意:MD_DC3~0 复用的是 MD_DA3~0;MD_DD1~0 复用的是 MD_DB1~0。故往
MD_DA3~0 写的是被除数,读的是商;故往 MD_DB1~0 写的是除数,读的是余数。
乘法执行时间为 1 个时钟周期,将数据装载好后下一条指令即可取走结果,结果根据 ALIGN
(MDU_CR[3:2])
决定是否右移。
除法执行时间为 16 个时钟周期,将数据装载好后需置位 DIVSTA,
16 个时钟周期后才能拿走结果。软件可通过查询 DIVDONE 来判断除法是否完毕。
乘法使用方法:
9.1
1)
根据乘法的符号情况设置 MDSN(MDU_CR.2),无符号乘法设置为 0,有符号乘法设置
为 1;同时设置结果右移位数 ALIGN;
2)
装载被乘数至 MD_MA,装载乘数至 MD_MB;
3)
从 MD_MA 读走结果的高 16 位,从 MD_MB 读走结果的低 16 位;
4)
如果不改变乘法的符号模式和右移情况,下一次乘法可从 2 开始。
除法使用方法:
9.2
1)
软件把要做除法运算的被除数写到 MD_DA,把除数写到 MD_DB;
2)
往 DIVSTA(MDU_CR.0)写 1,启动 32 位/16 位除法;
3)
经过 16 个系统时钟后运算结束,这一步可通过查询 DIVDONE(MDU_CR.7)完成,
DIVDONE =1 表示除法结束,否则还需等待;
4)
运算结束后,从 MD_DA 读商,从 MD_DB 读余数。
注意事项
9.3
1)
如果做除法运算时除数 MD_DB 为 0,除法器将产生一个 DIVERR(MDU_CR.6)标志,
它将维持在高电平直到下一次做除法时除数为非 0;
2)
REV_1.35
除法器在工作时(DIVDONE=0),商和余数结果都是不确定的,只有在除法器空闲时读取
90
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的商和余数才是稳定正确的;
3)
除法器在工作时(DIVDONE=0),改变除数或被除数的值都不会影响最后的结果,除非再
来一次 DIVSTA(往 MDU_CR.0 写 1)
。
4)
乘法器和除法器的输入数据寄存器只有 1 级,使用时应注意中断的影响。比如:当装载被
乘数至 MD_MA,准备装载乘数至 MD_MB 时来了中断,在中断服务程序中也需要操作乘法器,退
出中断后,
MCU 又接着中断前的序列,
继续装载 MD_MB,
而此时,
如果没有保护中断前的 MD_MA,
则得出的结果是错误的,因此,软件开发人员应采取合理措施防止和规避类似情况的发生。
9.4
9.4.1
MDU 寄存器
MDU_CR (0xC1)
表 9-1 MDU 模式控制和状态指示位
位
7
6
5
4
3
名称
DIVDONE
DIVERR
类型
R
R
R
R
R/W
复位值
1
0
0
0
0
RSV
2
1
0
MDSN
DIVSTA
R/W
R/W
R/W
0
0
0
ALIGN
位
名称
描述功能描述
[7]
DIVDONE
0:除法运算尚未完成
1:除法运算已经完成
[6]
DIVERR
0:最近一次除法正常
1:最近一次除法错误,除数为 0
[5:4]
RSV
保留位
乘法结果右移模式设置,仅对乘法有效
00:不右移
[3:2]
ALIGN
01:右移 8bit
10:右移 12bit
11:右移 15bit
乘法的符号模式
0:无符号乘法
1:有符号乘法
[1]
MDSN
[0]
DIVSTA
除法启动位,仅在除法模式下有效,软件置 1,硬件完成除法运算后自动清 0。
9.4.2
0:DIV 未开始
1:启动 32 位除法
MD_MBL (0xCA)
表 9-2 乘法 B 操作数的 Bit[7:0](只写)或者乘法结果的 Bit[7:0](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_MBL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
REV_1.35
名称
描述功能描述
91
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[7:0]
9.4.3
MD_MBL
乘法 B 操作数的 Bit[7:0](只写)或者乘法结果的 Bit[7:0](只读)
MD_MBH (0xCB)
表 9-3 乘法 B 操作数的 Bit[15:8](只写)或者乘法结果的 Bit[15:8](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_MBH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
9.4.4
名称
MD_MBH
描述功能描述
乘法 B 操作数的 Bit[15:8](只写)或者乘法结果的 Bit[15:8](只读)
MD_MAL (0xC2)
表 9-4 乘法 A 操作数的 Bit[7:0](只写)或者乘法结果的 Bit[23:16](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_MAL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
9.4.5
名称
MD_MAL
描述功能描述
乘法 A 操作数的 Bit[7:0](只写)或者乘法结果的 Bit[23:16](只读)
MD_MAH (0xC3)
表 9-5 乘法 A 操作数的 Bit[15:8](只写)或者乘法结果的 Bit[31:24](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_MAH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
9.4.6
名称
MD_MAH
描述功能描述
乘法 A 操作数的 Bit[15:8](只写)或者乘法结果的 Bit[31:24](只读)
MD_DA0 (0xC4)
表 9-6 除法 A 操作数的 Bit[7:0](只写)或者商的 Bit[7:0](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_DA0
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
REV_1.35
名称
MD_DA0
描述功能描述
除法 A 操作数的 Bit[7:0](只写)或者商的 Bit[7:0](只读)
92
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FU6812/61
9.4.7
MD_DA1 (0xC5)
表 9-7 除法 A 操作数的 Bit[15: 8](只写)或者商的 Bit[15:8](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_DA1
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
9.4.8
名称
MD_DA1
描述功能描述
除法 A 操作数的 Bit[15: 8](只写)或者商的 Bit[15:8](只读)
MD_DA2 (0xC6)
表 9-8 除法 A 操作数的 Bit[23:16](只写)或者商的 Bit[23:16](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_DA2
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
9.4.9
名称
MD_DA2
描述功能描述
除法 A 操作数的 Bit[23:16](只写)或者商的 Bit[23:16](只读)
MD_DA3 (0xC7)
表 9-9 除法 A 操作数的 Bit[31:24](只写)或者商的 Bit[31:24](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_DA3
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
9.4.10
名称
MD_DA3
描述功能描述
除法 A 操作数的 Bit[31:24](只写)或者商的 Bit[31:24](只读)
MD_DB0 (0xCC)
表 9-10 除法 B 操作数的 Bit[7:0](只写)或者余数的 Bit[7:0](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_DB0
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
REV_1.35
名称
MD_DB0
描述功能描述
除法 B 操作数的 Bit[7:0](只写)或者余数的 Bit[7:0](只读)
93
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FU6812/61
9.4.11
MD_DB1 (0xCD)
表 9-11 除法 B 操作数的 Bit[15:8](只写)或者余数的 Bit[15:8](只读)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
MD_DB1
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
[7:0]
REV_1.35
名称
MD_DB1
描述功能描述
除法 B 操作数的 Bit[15:8](只写)或者余数的 Bit[15:8](只读)
94
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10
PI
10.1
PI 操作说明
1、 PI 公式:
U(K) = U(k-1) + Kp*(E(k) – E(k-1)) + Ki*E(k) ----- (Uk_min < U(k) < Uk_max)
2、 配置 PI_LPF_CR 寄存器的 PISTA=1,PI 启动,4 个 cycle 后计算完成,PI_UK 数据更新。
3、 PI 的参数可以选择 Q12 和 Q15 模式,
默认是 Q12,
即 PI_KP 和 PI_KI 的数据格式为 Q12,
但是其余寄存器的数据格式仍为 Q15。
4、 U(k-1)和 E(k-1)默认为上一次的 U(k)和 E(k),如果需要改变 E(k-1)的值,将值写进 PI_EK
寄存器,同时需要启动 PI;如果需要改变 U(k-1)的值,将值写进 PI_UK 寄存器。
MCU 只有一个 PI 模块,如果要同时多出地方使用 PI 调节,注意 PI 运算使用完后保存参数,
以备下一次使用时正确初始化参数。在第一次使用 PI 运算时 PI 内部参数是保存上一次使用的运算
结果,因此要进行正确的初始化操作:
PI_EK = X;
//初始化 E(k-1)
SetBit(PI_LPF_CR , PISTA);
//启动 PI
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
//等待 PI 运算完成
PI_UK = X;
//初始化 U(k-1)
10.2
10.2.1
PI 寄存器
PI_LPF_CR(0xF9)
表 10-1 PI_LPF_CR(0xF9)
位
7
名称
T2SS
类型
复位值
字段
2
1
0
RSV
PIRANGE
PISTA
LPFSTA
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
名称
6
5
4
3
描述
TIM2 步进电机模式的输入模式选择
[7]
T2SS
0:P10 为方向,P07 为脉冲计数
1:P10 为反向脉冲计数,P07 为正脉冲计数
[6:3]
REV_1.35
RSV
保留位
95
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PI 参数格式
[2]
PIRANGE
0:Q12,即 KP,KI 的取值范围(-32768,32767)对应实际数值(-8,8)
1:Q15,即 KP,KI 的取值范围(-32768,32767)对应实际数值(-1,1)
PI 启动,软件写一,下一时刻硬件自清零
[1]
PISTA
0:不启动
1:启动
LPF 启动,软件写一,下一时刻硬件自清零
[0]
LPFSTA
0:不启动
1:启动
10.2.2
PI_EK(0xEA,0xEB)
表 10-2 PI_EKH(0xEB)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
PI_EK[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 10-3 PI_EKL(0xEA)
7
位
6
5
4
3
PI_EK[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
PI_EK
10.2.3
描述
输入误差
取值范围(-32768,32767)
PI_UK(0xEC,0xED)
表 10-4 PI_UKH(0xED)
7
位
6
5
4
3
PI_UK[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 10-5 PI_UKL(0xEC)
7
位
6
5
4
3
PI_UK[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
PI_UK
输出电压
REV_1.35
96
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取值范围(-32768,32767)
10.2.4
PI_KP(0xEE,0xEF)
表 10-6 PI_KPH(0xEF)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
PI_KP[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 10-7 PI_KPL(0xEE)
7
位
6
5
4
3
PI_KP[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
PI_KP
10.2.5
描述
KP 系数
取值范围(-32768,32767)
PI_KI(0xF2,0xF3)
表 10-8 PI_KIH(0xF3)
7
位
6
5
4
3
PI_KI[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
3
2
1
0
表 10-9 PI_KIL(0xF2)
7
位
6
5
4
PI_KI[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
R/W
R/W
R/W
字段
名称
[15:0]
PI_KI
10.2.6
描述
KI 系数
取值范围(-32768,32767)
PI_UKMAX(0xF4,0xF5)
表 10-10 PI_UKMAXH(0xF5)
位
7
6
5
REV_1.35
3
PI_UKMAX[15:8]
名称
类型
4
R/W
R/W
R/W
R/W
97
R/W
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0
复位值
0
0
0
0
0
0
0
表 10-11 PI_UKMAXL(0xF4)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
PI_UKMAX[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
[15:0]
10.2.7
名称
描述
UK 的最大限幅值
PI_UKMAX
取值范围(-32768,32767)
PI_UKMIN(0xF6,0xF7)
表 10-12PI_UKMINH(0xF7)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
PI_UKMIN[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 10-13 PI_UKMINL(0xF6)
7
位
6
5
4
3
PI_UKMIN[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
PI_UKMIN
REV_1.35
描述
UK 的最小限幅值
取值范围(-32768,32767)
98
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11
LPF
11.1
LPF 操作说明
1、LPF 公式:
Y(k) = Y(k-1) + LPF_K*(X(k) – Y(k-1))
2、配置 PI_LPF_CR 寄存器的 LPFSTA=1,LPF 启动,4 个 cycle 后计算完成,LPF_Y 数据更
新。
3、Y(k-1)默认为上一次的 Y(k),如果需要改变 Y(k-1)的值,将值写进 LPF_Y 寄存器。
11.2
11.2.1
LPF 寄存器
PI_LPF_CR(0xF9)
表 11-1 PI_LPF_CR(0xF9)
位
7
名称
T2SS
类型
复位值
6
2
1
0
RSV
PIRANGE
PISTA
LPFSTA
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
字段
名称
[7:1]
请参考表 10-1
5
4
3
描述
LPF 启动,软件写一,下一时刻硬件自清零
[0]
LPFSTA
0:不启动
1:启动
11.2.2
LPF_K(0xDD)
表 11-2 LPF_K(0xDD)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
LPF_K
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[7:0]
LPF_K
REV_1.35
描述
低通滤波系数
取值范围(-128,127)对应实际数值(-1,1)
99
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11.2.3
LPF_X(0xDE,0xDF)
表 11-3 LPF_XH(0xDF)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
LPF_X[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 11-4 LPF_XL(0xDE)
7
位
6
5
4
3
LPF_X[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
LPF_X
11.2.4
描述
输入值
取值范围(-32768,32767)
LPF_Y(0xE6,0xE7)
表 11-5LPF_YH(0xE7)
7
位
6
5
4
3
LPF_Y[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 11-6 LPF_YL(0xE6)
7
位
6
5
4
3
LPF_Y[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
LPF_Y
REV_1.35
描述
输出值
取值范围(-32768,32767)
100
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12
FOC/SVPWM
12.1
FOC/SVPWM 操作说明
简介
12.1.1
FOC/SVPWM 模块用于无感 FOC,有感 FOC,有感 SVPWM 应用场合,由于 SVPWM 是 FOC
模块的子集,以下 FOC/SVPWM 模块简称 FOC 模块。FOC 作为一个独立的模块,在不工作的时
候时钟停止。DRV_CR 寄存器的 FOCEN 作为 FOC 模块的使能位,在操作 FOC 模块之前,必须
将该位置一,否则 FOC 模块无法工作,FOC 相关寄存器处于复位状态,同时也无法写。
FOC 模块包含角度模块,PI 控制器,坐标转换模块,输出模块;可以采用内部角度估算模块
实现无 HALL FOC 控制;也可以联合 MCU 处理 HALL 信号实现有 HALL FOC 控制。FOC 模块内
部包含电流闭环,用户通过给定 ID,IQ 的参考值,就可以输出六路 PWM 驱动电机,同时 ADC 自动
采集电流作电流闭环。
A)无 HALL FOC 控制:采用角度估算模块估算角度用作坐标变换,同时输出角速度供 MCU
做速度闭环,反电动势做启动检测;
B)有 HALL FOC 控制(单 HALL/双 HALL/三 HALL)
:FOC 模块提供角度输入接口,MCU 采
集 HALL 信号进行处理,得到角度,将角度值给到 FOC 模块即可。
IDREF
PI
VALP
UD
IPARK
IQREF
PI
UQ
ICLARKE
VBET
ID
PARK
THETA
EOME
FOC_CMPV
DRIVER
PMSM
FOC_CMPW
IA
CLARKE
IBET
THETA_
OUT
FOC_CMPU
SVPWM
UDC
IALP
IQ
vr1
vr2
vr3
IB
UALP
UBET
图 12-1 FOC 原理框图
12.1.2
参考输入
FOC 模块根据电流反馈作闭环控制,因此采用 D 轴电流(IDREF)和 Q 轴电流(IQREF)作为参考
输入。假如需要实现速度-电流双闭环控制,需要根据 FOC 模块输出的速度 EOME 利用 MCU 或者
PI 模块对速度信号进行处理实现速度外环控制。
REV_1.35
101
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12.1.3
PI 控制器
FOC 模块里使用 4 个 PI 控制器,分别应用于:
1、 转子磁通控制:D 轴的 PI 控制器,参考电流 IDREF 减去反馈电流 ID 作为偏差输入,比例
系数 DKP 和积分系数 DKI 调节 PI 控制器性能,DMAX 和 DMIN 对输出进行限幅,最后输出 D 轴
电压 UD。
2、 转子转矩控制:Q 轴的 PI 控制器,参考电流 IQREF 减去反馈电流 IQ 作为偏差输入,比
例系数 QKP 和积分系数 QKI 调节 PI 控制器性能,QMAX 和 QMIN 对输出进行限幅,最后输出 Q
轴电压 UQ。
3、 角度估算:估算器的 PI 控制器,比例系数 EKP 和积分系数 EKI 调节 PI 控制器性能,最终
输出估算角度 ETHETA。
4、 PLL 估算:PLL 估算器的 PI 控制器,比例系数 PLLKP 和积分系数 PLLKI 调节 PI 控制器
性能,最终输出估算反电动势 EALPHA 和 EBETA。
12.1.4
12.1.4.1
坐标转换
PARK 逆变换
q
β
UD(Vd)
UQ(Vq)
Vβ
Vq
THETA(θ)
Vs
Vd θ
Vα
VALP(Vα)
IPARK
d
VBET(Vβ)
Vα = Vd·cosθ-Vq·sinθ
Vβ = Vd·sinθ+Vq·cosθ
α
图 12-2 PARK 逆变换
经过 D 轴和 Q 轴的 PI 控制器后,可获得旋转 d-q 坐标系的电压矢量的两个分量 UD 和 UQ。
这时需要经过逆变换将其重新变换到 3 相电机电压。首先,使用 PARK 逆变换将电压矢量从 2 轴
旋转 d-q 坐标系变换到 2 轴静止 α-β 坐标系。
REV_1.35
102
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12.1.4.2
CLARKE 逆变换
β
r2
Vr1
VALP(Vα)
Vs
Vβ
ICLARKE
VBET(Vβ)
Vr2
Vr3
Vr1 = Vβ
Vr2 = (-Vβ+√3·Vα)/2
Vr3 = (-Vβ-√3·Vα)/2
Vαα,r1
r3
图 12-3 CLARKE 逆变换
通过 CLARKE 逆变换将电压矢量从静止 2 轴 α-β 坐标系变换到静止 3 轴 3 相定子参考坐标系。
12.1.4.3
CLARKE 变换
β
IA(Ia)
b
IALP(Iα)
IB(Ib)
Is
Iβ
CLARKE
(Ic)
Iα α,a
IBET(Iβ)
I a + Ib + Ic = 0
Iα = Ia
Iβ = (Ia +2·Ib)/√3
c
图 12-4 CLARKE 变换
CLARKE 变换将电流从一个 3 轴 2 维的定子坐标系变换到 2 轴 α-β 的定子坐标系。
12.1.4.4
PARK 变换
q
β
IALP(Iα)
IBET(Iβ)
Iβ
Iq
THETA(θ)
Is
Id θ
Iα
d
ID(Id)
PARK
IQ(Iq)
Id = Iα·cosθ+Iβ·sinθ
Iq = -Iα·sinθ+Iβ·cosθ
α
图 12-5 PARK 变换
PARK 变换将电流从 2 轴 α-β 的定子坐标系变换到随着转子磁通旋转的 2 轴 d-q 坐标系。
REV_1.35
103
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12.1.5
SVPWM
空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法是 FOC 控制的一个重要组成部分,其主要思路是采用逆变器
空间电压矢量的切换以获得准圆形旋转磁场,能明显减少逆变器输出电流的谐波分量及电机的谐波
损耗,降低转矩脉动,而且有较高的利用率。
SVPWM 产生 3 相电机电压信号的脉宽调制信号,每相脉宽的产生过程都可简化为几个一次方
程。三相逆变器的每相输出都可为两种状态之一,即逆变器输出可连接到正极性(+)母线端或负
极性(-)母线端,这使得三相逆变器输出共存在 23 = 8 种可能的状态。其中三相输出全部连接到
正极性(+)母线端或负极性(-)母线端的两种状态被视为无效状态,因为此时任意两相之间都不
存在线电压。这两种状态在 SVPWM 星型图中被绘制为原点。其余六种状态表示为每两个相邻状态
间旋转间隔为 60 度的矢量。
U120(010)
U60(011)
U(111)
U180(110)
U(000)
U240(100)
U0(001)
U300(101)
图 12-6 SVPWM 矢量控制
SVPWM 的过程允许通过两个相邻矢量各分量的和来表示任何空间电压矢量。假设 UOUT 是
期望的空间电压矢量,该矢量位于 U60 和 U0 之间的区间内。如果在给定 PWM 周期 T 期间,U0
的输出时间为 2T1/T ,而 U60 的输出时间为 2T2/T,则整个周期的平均电压值为 UOUT,T0 表示
绕组上无有效电压的时间,即施加了无效矢量。
U60(011)
T0 = 无效矢量
T = 4·T0 + 2·T1 + 2·T2 = PWM周期
UOUT = 2·T1/T·U0 + 2·T2/T·U60
UOUT
2·T2/T·U60
U0(001)
2·T1/T·U0
图 12-7 SVPWM 电压合成
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表 12-1 空间矢量调制逆变器状态
C相
B相
A相
Vab
Vbc
Vca
Vds
Vqs
矢量
0
0
0
0
0
0
0
0
U(000)
0
0
1
VDC
0
-VDC
2/3VDC
0
U0
0
1
1
0
VDC
-VDC
1/3VDC
1/3VDC
U60
0
1
0
-VDC
VDC
0
-1/3VDC
1/3VDC
U120
1
1
0
-VDC
0
VDC
-2/3VDC
0
U180
1
0
0
0
-VDC
VDC
-1/3VDC
-1/3VDC
U240
1
0
1
VDC
-VDC
0
1/3VDC
-1/3VDC
U300
1
1
1
0
0
0
0
0
U(111)
七段式 SVPWM
12.1.5.1
在单电阻电流采样模式下,FOC 算法固定使用七段式 SVPWM 输出方式。双电阻电流采样模
式下,配置 FOC_CR2 寄存器的 F5SEG=0,则选择七段式 SVPWM 输出方式。
PWM1
PWM2
PWM3
T0
T1
T2
T0
T0
T2
T1
T0
图 12-8 七段式 SVPWM 输出电平
五段式 SVPWM
12.1.5.2
五段式 SVPWM 输出方式只能在双电阻电流采样模式下使用,需要配置 FOC_CR2 寄存器的
F5SEG=1。
PWM1
PWM2
PWM3
T0
T0
T1
T2
T2
T1
T0
T0
图 12-9 五段式 SVPWM 输出电平
12.1.6
过调制
单/双/三电阻模式下均可以使用过调制功能,配置 FOC_CR1 寄存器的 OVMDL 使能过调制功
能。过调制使能后,输出会放大 1.15 倍,即 FOC__UD 和 FOC__UQ 和相关的限幅值 MAX/MIN 均
放大 1.15 倍。
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12.1.7
死区补偿
死区补偿只应用于双/三电阻模式下,配置 FOC_TSMIN 寄存器设置死区补偿值,补偿后的输
出相对于补偿前会大一点,电流的正弦度会好一点。
12.1.8
电流电压采样
FOC 模块需要采集电机的母线电压和三相电流。当 FOC 模块工作之前,需要使能 ADC(配置
ADC_CR 寄存器的 ADCEN=1)和运放,并配置相关设置寄存器,但是不需要配置 ADC 通道和扫
描方式。根据 FOC_CR1 寄存器的 CSM 可以选择单电阻电流采样,双电阻电流采样或者三电阻电
流采样。在单电阻电流采样模式下默认通道 4 为母线电流 itrip 的采样通道;在双电阻电流采样模式
下默认通道 0 为 ia 的采样通道,通道 1 为 ib 的采样通道;在三电阻电流采样模式下默认通道 0 为
ia 的采样通道,通道 1 为 ib 的采样通道,通道 4 为 ic 的采样通道。默认通道 2 为母线电压的采样
通道。
12.1.8.1
单电阻采样模式
配置 FOC_CR1 寄存器的 CSM=0,即选择单电阻电流采样模式。在单电阻电流采样模式下,
FOC 模块在计数器向上计数的区间对母线电流 itrip(通道 4)进行两次采样,在计数器向下计数的
区间当 FOC 模块运算完成后对母线电压进行采样。
死区时间会影响电流采样的时间,FOC 模块会自动根据用户设置的死区时间对采样时间进行调
整,保证在实际通电时间 T1’,T2’的中间采样,同时,用户可以设置 FOC_TRGDLY 寄存器对采样时
间 进 行 提 前 或 者 延 迟 。 假 设 MCU 时 钟 为 24MHz(41.67ns) , FOC_TRGDLY= 5 , 则 延 迟
41.67*5=208ns;FOC_TRGDLY 为 0xFB(-5),则提前 208ns。
单电阻采样会存在采样窗口不够宽的情况,因此需要人为地凑出最小采样窗口,用户通过设置
TS(TS=最小窗口时间+死区时间)
,FOC 模块根据 TS 对 PWM 波形进行调整。
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12.1.8.2
双三电阻采样模式
start
calculation
udc
trig
start
calculation
udc
trig
5.6us
5.6us
ia/ib/ic ia/ib/ic
trig
trig
adc_rdy
trg_dly
pwm_al
pwm_bl
pwm_cl
图 12-10 双三电阻电流顺序采样模式
配置 FOC_CR1 寄存器的 CSM=10/11 和 FOC_CR2 寄存器的 DSS=0,即选择双/三电阻电流
顺序采样模式。在双三电阻电流顺序采样模式下,通过 FOC_TRGDLY 寄存器设置对三相电流的其
中一相(根据扇区决定是 ia/ib/ic 的其中一相)的采样时机,当采样完毕后迅速对另外一相进行采样,
在计数器向下计数的区间当 FOC 模块运算完成后对母线电压进行采样。需要注意的是电流采样时
机的设置应该使三相电流采样点均在零矢量区间(即 pwm_al,pwm_bl,pwm_cl=111)
。假设 MCU 时
钟为 24MHz(41.67ns),FOC_TRGDLY = 0xB2,则当 FOC 计数器向下计数,在下溢事件前
41.67*50=2.08us 对 ia/ib/ic 采样,采样完毕后对另外一相 ia/ib/ic 采样。
start
calculation
udc
trig
start
calculation
udc
trig
5.6us
5.6us
ia/ib/ic
trig
ia/ib/ic
trig
trg_dly
trg_dly
pwm_al
pwm_bl
pwm_cl
图 12-11 双三电阻电流交替采样模式
配置 FOC_CR1 寄存器的 CSM=10/11 和 FOC_CR2 寄存器的 DSS=1,即选择双/三电阻电流
交替采样模式。在双三电阻电流交替采样模式下,一个载波周期运算一次,但每个载波周期只对一
相电流(根据扇区决定是 ia/ib/ic 的其中一相)进行采样,第一个载波周期采集 ia/ib/ic,第二个载波
周期采集另外一相电流 ia/ib/ic,如此交替对三相电流的其中进行电流采集,在计数器向下计数的区
间当 FOC 模块运算完成后对母线电压进行采样。通过 FOC_TRGDLY 寄存器设置对电流 ia(通道
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0)
,ib(通道 1)
,ic(通道 4)的采样时机,需要注意的是电流采样时机的设置应该使 ia/i0/icb 采
样点均在零矢量区间(即 pwm_al,pwm_bl,pwm_cl=111)。假设 MCU 时钟为 24MHz(41.67ns),
FOC_TRGDLY= 0xB2,则当 FOC 计数器向下计数,在下溢事件前 41.67*50=2.08us 对电流采样。
电流采样基准
12.1.8.3
因为相电流存在正负,所以 ADC 采样前需要将输入电流提高量程的一半,因此在运算的时候
需要减去基准值,FOC 模块默认是 0x4000,但是因为 ADC 基准的偏差和硬件板的偏差会导致默认
值与实际值存在偏差,因此用户可以对基准值进行校准。校准方法如下:在 FOC 模块不工作,三
相输出尚没有电流的时候对相应的通道进行多次采样,求平均后写进基准寄存器 FOC_CSO。假设
ADC 的电压范围 0~5V,基准为 2.5V,则 FOC_CSO = 2.5/5V*32768 = 16384(0x4000)。
1、 当 FOC_CR2[CSOC]=00/11 时,写 FOC_CSO 是修改 ITRIP 和 IC 的基准;
2、 当 FOC_CR2 [CSOC]=01 时,写 FOC_CSO 是修改 IA 的基准;
3、 当 FOC_CR2 [CSOC]=10 时,写 FOC_CSO 是修改 IB 的基准。
角度模式
12.1.9
角度模块包含角度估算模块,爬坡模块,估算角度平滑切换模块。角度的来源分四种情况:
1、 爬坡强制角度
2、 强拉角度
3、 估算器估算角度
4、 估算器强制角度
表 12-2 角度来源
RFAE
ANGM
EFAE
1
x
x
爬坡强制角度
0
0
x
强拉角度
0
1
0
估算器估算角度
0
1
1
角度来源
估算速度> EFREQMIN:估算器估算角度
估算速度< EFREQMIN:估算器强制角度
爬坡强制角度
12.1.9.1
爬坡强制角度由角度 THETA, 速度 RTHESTEP, 加速度 RTHEACC, 爬坡计数器 RTHECNT
组成。爬坡公式为:
速度 RTHESTEP(32bit) = 速度 RTHESTEP(32bit) + 加速度 RTHEACC(32bit,高 16bit 恒为 0,
低 16bit 可配);
角度 THETA(16bit) = 角度 THETA(16bit) + 速度 RTHESTEP(高 16bit)
爬坡强制角度的优先级最高,配置 FOC_CR1 寄存器的 RFAE = 1,使能爬坡功能。爬坡模块
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每个运算周期进行一次爬坡运算,爬坡计数器加一,当计数值达到 RTHECNT,RFAE 硬件清零,
爬坡结束。爬坡结束后,根据 FOC_CR1 寄存器的 ANGM 的配置,ANGM=1,角度来自估算器;
ANGM=0,角度来自强拉角度。
12.1.9.2
强拉角度
强拉角度由角度 THETA, 速度 RTHESTEP 组成。公式为:
角度 THETA(16bit) = 角度 THETA(16bit) + 速度 RTHESTEP(高 16bit)
强拉角度分两种情况:
1、 FOC_CR1 寄存器的 RFAE = 1,FOC_CR1 寄存器的 ANGM = 0,即爬坡功能后切换
强拉模式,此时的速度 RTHESTEP 为爬坡结束当时的累加的速度。此模式可实现无角度反馈
匀速强拉功能。
2、 FOC_CR1 寄存器的 RFAE = 0,FOC_CR1 寄存器的 ANGM = 0,
即不经过爬坡模块,
角度直接来自强拉角度,此时的速度 RTHESTEP 为软件写寄存器的初始速度。当速度
RTHESTEP = 0,可实现预定位功能;当速度 RTHESTEP != 0,可实现 HALL FOC 控制(HALL
FOC 控制原理: HALL 信号到来, MCU 算出当前角度和速度,写进 THETA 和 RTHESTEP
来进行修正)
。
12.1.9.3
估算器角度
IA
IB
UALP
UBET
THECOMP
THECOR
theta_ol
ETHETA
EK1
EK2
EK3
EK4
theta_est
EOME
KSLIDE
EKLPFMIN
EKP
EKI
PIRAN
FBASE
OMEKLPF
EBMFK
EFREQACC
EFREQMIN
EFREQHOLD
SMOOTH theta_ss
SWITCH
ESTIMATION
EALP
EBET
ESQU
FORCE
ANGLE
图 12-12 估算器原理框图
估算器采集的电机电流和电压,根据用户输入的电机参数和控制参数,输出角度、速度和反电
动势数据。
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1、 估算器估算角度
估算器根据用户输入的电机参数和控制参数构建电机模型,同时采集的电机电流和电压对估算
值进行修正,输出与实际情况相符合的角度。估算器可选择 PLL 模式和滑模模式,通过 FOC_CR1
寄存器的 ESEL 进行配置。
2、 估算器强制角度
EFREQMIN
omega
omega <
EFREQMIN
0
EFREQACC
EOME
1
THETA
CALCULATION
ETHETA
EFREQHOLD
Z-1
图 12-13 估算器强制角度原理框图
此功能与爬坡功能类似。由于电机启动时,电机的输出较小,导致采集的电流小,估算器模型
估算的角度和速度存在较大的误差,可能令电机启动失败,所以在这种情况下,估算器输出强制角
度,保证电机顺利启动。
配置 FOC_CR1 寄存器的 EFAE = 1,当估算器的估算速度 omega 小于用户设定的最小值
EFREQMIN,功能启动,强制速度从 0 开始,每个运算周期与速度增量 EFREQACC 相加,同时根
据 EFREQHOLD 进行最大值限幅,输出强制速度作为最终速度 EOME 供角度计算模块算出估算器
角度 ETHETA;当 omega 大于等于 EFREQMIN 时,输出估算速度 omega 作为最终速度 EOME。
3、 角度平滑切换
estimation theta
θ
actual theta
……
0
ESTIMATION theta
RAMP theta
t
SMOOTH SWTICH
图 12-14 角度平滑切换曲线
假如配置 FOC_CR1 寄存器的 RFAE = 1,ANGM = 1,即采用爬坡功能启动电机,爬坡结束后
切换估算器模式,在爬坡的过程中,估算器也在估算角度,但是估算角度通常与爬坡强制角度存在
偏差,爬坡结束后,如果角度从爬坡强制角度直接切换成估算角度,可能由于角度的突变引起电机
抖动,因此需要平滑切换模块。
爬坡结束时,假如估算角度 ETHETA 和爬坡强制角度 theta_ol 的偏差小于等于 THECOR,则
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认为角度偏差较小,直接选择 ETHETA 作为角度输出;假如偏差大于 THECOR,则每个运算周期
theta_ol 向 ETHETA 的值靠拢,以 THECOR 的步长进行平滑修正并输出,当偏差小于 THECOR,
直接选择 ETHETA 作为角度输出。
4、 角度补偿
补偿值 THECOMP 对估算角度进行补偿输出,THECOMP 的最高位为 1,为负补偿;最高位
为 0,为正补偿。
12.1.10
电机实时参数
FOC 模块在运算的过程中,用户可以查看实时角度值 THETA 和估算速度 EOME,还可以查看
电机的其他实时参数,用户可以根据参数判定电机的实时状态。FOC 模块提供以下实时参数:
1、 角度值 THETA
2、 估算器角度 ETHETA,估算速度 EOME
3、 D 轴电压 UD, Q 轴电压 UQ
4、 D 轴电流 ID,Q 轴电流 IQ
5、 IPARK 模块坐标转换的 ALPHA 轴电压 VALP,BETA 轴电压 VBET
6、 母线电压 UDCFLT
7、 三相电流 IA,IB,IC
8、 CLARKE 模块坐标转换的 ALPHA 电流 IALP(即 IA)
,BETA 轴电流 IBET
9、 ALPHA 轴反电动势 EALP,BETA 轴反电动势 EBET
10、
反电动势平方 ESQU
11、
功率 POW
12.1.10.1
顺风逆风检测
FOC 提供专用的顺风逆风检测模块,配置参考电流输入 IDREF,IQREF 均为 0,并启动 FOC
模块,可以通过读取估算角度 ETHETA 和估算速度 EOME 的值判断电机的状态,当 ETHETA 向下
递减或者 EOME 为负值,则为逆风转动状态,需要先刹车,再以强制角度模式启动电机;当 ETHETA
向下递减或者 EOME 为正值,则为顺风转动状态,可直接切换估算器角度启动电机。
12.1.10.2
反电动势检测
估算器根据输入的电机参数估算出 α 轴反电动势 EALP 和 β 轴反电动势 EBET,由此输出 eα2
+eβ2 即 ESQU。用户可根据 ESQU 的值判定启动的状态,可实现堵转保护,缺相保护等功能。
REV_1.35
111
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功率
12.1.10.3
通过由 FOC 内部的 SVPWM 模块得到电流和通电时间,以及滤波后的母线电压,经过计算得
到功率。
12.2
12.2.1
FOC 寄存器
FOC_CR1(0x40A0)
表 12-3 FOC_CR1(0x40A0)
位
7
6
5
4
名称
OVMDL
EFAE
RFAE
ANGM
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
字段
名称
3
2
1
0
SPWMSEL
SVPWMEN
R/W
R/W
R/W
0
0
0
CSM
描述
过调制使能
[7]
OVMDL
0:禁止
1:使能
ESTIMATION Force angle enable(估算器强制角度使能)
[6]
EFAE
使能后,角度由估算器强制给出,并自动切换到估算器角度闭环
0:禁止
1:使能
Ramp Force angle enable(强制爬坡角度使能)
使能后,角度由爬坡模块强制给出,爬坡结束后根据 ANGM 位自动
[5]
RFAE
切换到估算器模式或强拉模式,同时 RFAE 硬件清零
0:禁止
1:使能
Angle mode(角度模式)
RFAE=0 时,角度来源于估算器或强拉
[4]
ANGM
RFAE=1 时,爬坡结束后切换估算器或强拉
0:强拉模式
1:估算模式
Current sample mode(电流采样模式)
[3:2]
CSM
x0:单电阻采样
01:双电阻采样
11:三电阻采样
SPWM 模式下的极性选择
[1]
SPWMSEL
0:单极性
1:双极性
[0]
REV_1.35
SVPWMEN
SVPWM/SPWM 模式选择
1:SVPWM
112
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0:SPWM
12.2.2
FOC_CR2(0x40A1)
表 12-4 FOC_CR2(0x40A1)
位
7
6
5
4
名称
ESEL
RSV
F5SEG
DSS
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
字段
名称
3
2
1
0
UQD
UDD
R/W
R/W
R/W
0
0
0
CSOC
描述
ESTIMATION select(估算器模式选择)
[7]
ESEL
0:SMO(滑模)
1:PLL(锁相环),此时 FOC_KSILDE 寄存器为 PLL 的 PI 控制器的 KP,
FOC_KLPFMIN 寄存器为 PLL 的 PI 控制器的 KI
[6]
RSV
保留位
FOC 双三电阻电流采样下 SVPWM 调制方式选择(单电阻电流采样禁止为 1)
[5]
F5SEG
0:7 段式选择
1:5 段式选择
双三电阻电流采样模式
[4]
DSS
0:顺序采样模式:一个载波周期采样两相电流
1:交替采样模式:每个载波周期交替采样两相电流,且每个载波周期运算一次
Current sample offset calibrate (电流采样偏置校准)
配置该位,对 FOC_CSO 写校准值。单电阻采样时,配置为 00 或 11 对 itrip 校
准;双电阻采样时,配置为 01 对 ia 校准,配置为 10 对 ib 校准;三电阻采样时,
[3:2]
CSOC
配置为 01 对 ia 校准,配置为 10 对 ib 校准,配置 00 或 11 对 ic 校准。
00,11: itrip 和 ic
01:ia
10:ib
Q 轴 PI 控制器禁止,禁止时,FOC__UQ 的值不再由 PI 控制器更新
[1]
UQD
0:不禁止
1:禁止
D 轴 PI 控制器禁止,禁止时,FOC__UD 的值不再由 PI 控制器更新
[0]
UDD
0:不禁止
1:禁止
12.2.3
FOC_TSMIN(0x40A2)
表 12-5 FOC_TSMIN(0x40A2)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_TSMIN
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
113
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字段
名称
描述
单电阻采样模式下,给 ADC 采样预留的最小窗口
[7:0]
FOC_TSMIN
双三电阻采样模式下,死区补偿
范围(0,255)
TS = 采样窗口△T + 死区时间 DT
假设△T=1us,DT=1us,TS=2us,载波周期为 62.5us
12.2.4
TS=2/62.5*4096=131
FOC_TGLI(0x40A3)
表 12-6 FOC_TGLI(0x40A3)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_TGLI
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
上桥导通窄脉冲消除
[7:0]
此功能用于高压场合,高压 driver 的上桥有最小导通脉冲必须大于一
FOC_TGLI
定值的要求,设置此寄存器,导通脉冲小于设定值,不导通。
范围(0,255)
假设消除小于 1 us 的窄脉冲,DT=1us,载波周期为 62.5us
12.2.5
FOC_TGLI =2/62.5*4096=131
FOC_TBLO(0x40A4)
表 12-7 FOC_TBLO(0x40A4)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_TBLO
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
三电阻时为电流采样屏蔽时间,当下桥导通的时间小于 FOC_TBLO,
[7:0]
FOC_TBLO
则不采样该相的电流,采用特殊处理得到电流。
范围(0,255)
假设下桥导通时间小于 1us 不采集,FOC_ TBLO =1000/41.67=24
12.2.6
FOC_TRGDLY(0x40A5)
表 12-8 FOC_TRGDLY(0x40A5)
位
7
6
5
REV_1.35
3
2
1
0
R/W
R/W
R/W
FOC_TRGDLY
名称
类型
4
R/W
R/W
R/W
R/W
114
R/W
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0
复位值
字段
0
0
名称
0
0
0
0
0
描述
单电阻采样模式:ADC 电流采集触发延迟
范围(-128,127)
[7:0]
双三电阻采样模式:电流采集时机
FOC_TRGDLY
TRGDLY[7] 设 置 采 集 时 机 在 计 数 器 的 下 降 区 间 或 者 上 升 区 间 :
TRGDLY[7]=0:上升区间;TRGDLY[7]=1:下降区间
范围(0,DRV_ARR[6:0])
单电阻采样模式:假设 MCU 时钟为 24MHz(41.67ns),TRGDLY = 5,则延迟 41.67*5=208ns;TRGDLY
为-5,则提前 208ns
双三电阻采样模式:假设 MCU 时钟为 24MHz(41.67ns),TRGDLY = 0x85,则当 DRV 计数器向下计数,
在下溢事件前 41.67*5=0.208us 进行采样;TRGDLY = 0x05,则当 DRV 计数器向上计数,在下溢事件
后 41.67*5=0.208us 进行采样;
12.2.7
FOC_CSO(0x40A6,0x40A7)
表 12-9 FOC_CSOH(0x40A6)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_CSO[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
1
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-10 FOC_CSOL(0x40A7)
7
位
6
5
4
3
FOC_CSO[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
电流采样基准
配置 FOC_CR1 寄存器的 CSOC,对 FOC_CSO 写校准值,可校准
[15:0]
FOC_CSO
单电阻采样模式的 itrip 基准,双电阻采样模式的 ia,ib 基准,三电阻
采样模式的 ia,ib,ic 基准。
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0
假设 ADC 的电压范围 0~5V,基准为 2.5V
则 FOC_CSO = 2.5/5V*32768 = 16384(0x4000)
12.2.8
FOC__RTHESTEP(0x40A8,0x40A9)
表 12-11 FOC__RTHESTEPH(0x40A8)
位
REV_1.35
7
6
5
4
115
3
2
1
0
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FU6812/61
FOC__RTHESTEP[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-12 FOC__RTHESTEPL(0x40A8)
位
7
6
5
4
3
FOC__RTHESTEP[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
爬坡的速度;格式与 FOC__THETA 一致
软件写:初始速度
[15:0]
FOC__RTHESTEP
软件读:当前速度
取值范围(-32768,32767)
注:FOC__RTHESTEP 内部为 32bit,最高位为符号位,高 16 位可
配
RTHESTEP(32bit)= RTHESTEP(32bit) + RTHEACC(32bit,高 16bit 恒为 0,低 16bit 可配);
THETA(16bit) = THETA(16bit) + RTHESTEP(高 16bit)
12.2.9
FOC_RTHEACC(0x40AA,0x40AB)
表 12-13 FOC_RTHEACCH(0x40AA)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_RTHEACC[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-14 FOC_RTHEACCL(0x40AB)
位
7
6
5
4
3
FOC_RTHEACC[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
FOC_RTHEACC
描述
爬坡模块的加速度;格式与 FOC__THETA 一致
取值范围(-32768,32767)
注:FOC_RTHEACC 内部为 32bit,最高位为符号位,低 16 位可配
RTHESTEP(32bit)= RTHESTEP(32bit) + RTHEACC(32bit,高 16bit 恒为 0,低 16bit 可配);
THETA(16bit) = THETA(16bit) + RTHESTEP(高 16bit)
REV_1.35
116
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FU6812/61
12.2.10
FOC_RTHECNT(0x40AC)
表 12-15 FOC_RTHECNT(0x40AC)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_RTHECNT
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:0]
FOC_RTHECNT
爬坡次数= RTHECNT*256
爬坡功能使能后(FOC_CR1 寄存器的 RFAE=1)
,每个运算周期进行
一次爬坡运算,当爬坡次数达到 RTHECNT*256 后,爬坡结束
12.2.11
FOC_THECOR(0x40AD)BLDC 共用
表 12-16 FOC_THECOR(0x40AD)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_THECOR[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
1
字段
名称
描述
角度切换修正值:
[7:0]
当爬坡结束,切换到估算模式,由于估算角度和爬坡角度存在偏差,
FOC_THECOR
因此需要平滑切换;格式与 FOC__THETA 一致
取值范围(0,255)
12.2.12
FOC_THECOMP(0x40AE,0x40AF)
表 12-17 FOC_THECOMPH(0x40AE)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_THECOMP[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-18 FOC_THECOMPL(0x40AF)
位
7
6
5
4
3
FOC_THECOMP[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_THECOMP
角度补偿值:估算器估算出角度后加上补偿值作为估算器最终的输出
REV_1.35
117
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角度;格式与 FOC__THETA 一致
取值范围(-32768,32767)
FOC_DMAX(0x40B0,0x40B1)
12.2.13
表 12-19 FOC_DMAXH(0x40B0)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DMAX[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-20FOC_DMAXL(0x40B1)
7
位
6
5
4
3
FOC_DMAX[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_DMAX
D 轴的 PI 控制器的输出 UD 的上限值
取值范围(-32768,32767)
FOC_DMIN(0x40B2,0x40B3)
12.2.14
表 12-21 FOC_DMINH(0x40B2)
7
位
6
5
4
3
FOC_DMIN[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-22FOC_DMINL(0x40B3)
7
位
6
5
4
3
FOC_DMIN[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
FOC_DMIN
描述
D 轴的 PI 控制器的输出 UD 的下限值
取值范围(-32768,32767)
FOC_QMAX(0x40B4,0x40B5)
12.2.15
表 12-23 FOC_QMAXH(0x40B4)
位
名称
REV_1.35
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_QMAX[15:8]
118
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FU6812/61
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-24 FOC_QMAXL(0x40B5)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_QMAX[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
FOC_QMAX
12.2.16
描述
Q 轴的 PI 控制器的输出 UQ 的上限值
取值范围(-32768,32767)
FOC_QMIN(0x40B6,0x40B7)
表 12-25 FOC_QMINH(0x40B6)
7
位
6
5
4
3
FOC_QMIN[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-26 FOC_QMINL(0x40B7)
7
位
6
5
4
3
FOC_QMIN[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
FOC_QMIN
12.2.17
描述
Q 轴的 PI 控制器的输出 UQ 的下限值
取值范围(-32768,32767)
FOC__UD(0x40B8,0x40B9)
表 12-27 FOC__UDH(0x40B8)
位
7
6
5
4
3
FOC__UD[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-28 FOC__UDL(0x40B9)
位
7
6
5
4
3
FOC__UD[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
119
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FU6812/61
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__UD
D 轴电压
通过 D 轴的 PI 控制器算出电压
取值范围(-32768,32767)
12.2.18
FOC__UQ(0x40BA,0x40BB)
表 12-29 FOC__UQH(0x40BA)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC__UQ[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-30FOC__UQL(0x40BB)
7
位
6
5
4
3
FOC__UQ[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
描述
Q 轴电压
[15:0]
FOC__UQ
通过 Q 轴的 PI 控制器算出电压
取值范围(-32768,32767)
12.2.19
FOC__ID(0x40BC,0x40BD)
表 12-31 FOC__IDH(0x40BC)
7
位
6
5
4
3
FOC__ID[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-32 FOC__IDL(0x40BD)
7
位
6
5
4
3
FOC__ID[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
FOC__ID
REV_1.35
描述
PARK 变换算出的 ID
取值范围(-32768,32767)
120
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FU6812/61
12.2.20
FOC__IQ(0x40BE,0x40BF)
表 12-33 FOC__IQH(0x40BE)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IQ[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-34 FOC__IQL(0x40BF)
7
位
6
5
4
3
FOC__IQ[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
FOC__IQ
12.2.21
描述
PARK 变换算出的 IQ
取值范围(-32768,32767)
FOC__IBET(0x40C0,0x40C1)
表 12-35 FOC__IBETH(0x40C0)
7
位
6
5
4
3
FOC__IBET [15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-36 FOC__IBETL(0x40C1)
7
位
6
5
4
3
FOC__IBET [7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
FOC__IBET
12.2.22
描述
电流 IBETA
取值范围(-32768,32767)
FOC__VBET(0x40C2,0x40C3)
表 12-37 FOC__VBETH(0x40C2)
位
7
6
5
4
3
FOC__VBET[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
121
www.fortiortech.com
FU6812/61
表 12-38 FOC__VBETL(0x40C3)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC__VBET[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
FOC__VBET
12.2.23
描述
IPARK 变换算出的 VBETA
取值范围(-32768,32767)
FOC__VALP(0x40C4,0x40C5)
表 12-39 FOC__VALPH(0x40C4)
7
位
6
5
4
3
FOC__VALP[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-40 FOC__VALPL(0x40C5)
7
位
6
5
4
3
FOC__VALP[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
字段
名称
[15:0]
FOC__VALP
12.2.24
描述
IPARK 变换算出的 VALPHA
取值范围(-32768,32767)
FOC__IC(0x40C6,0x40C7)
表 12-41 FOC__ICH(0x40C6)
7
位
6
5
4
3
FOC__IC[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 12-42 FOC__ICL(0x40C7)
7
位
6
5
4
3
FOC__IC[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
REV_1.35
名称
描述
122
www.fortiortech.com
FU6812/61
[15:0]
电流 IC
FOC__IC
取值范围(-32768,32767)
FOC__IB(0x40C8,0x40C9)
12.2.25
表 12-43 FOC__IBH(0x40C8)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IB[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-44 FOC__IBL(0x40C9)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IB[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__IB
相电流 IB
取值范围(-32768,32767)
FOC__IA(0x40CA,0x40CB)
12.2.26
表 12-45 FOC__IAH(0x40CA)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IA[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-46 FOC__IAL(0x40CB)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IA[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
FOC__IA
描述
相电流 IA
取值范围(-32768,32767)
FOC__THETA(0x40CC,0x40CD)
12.2.27
表 12-47 FOC__THETAH(0x40CC)
位
7
6
5
4
REV_1.35
2
1
0
FOC__THETA[15:8]
名称
类型
3
R/W
R/W
R/W
R/W
123
R/W
R/W
R/W
R/W
www.fortiortech.com
FU6812/61
0
复位值
0
0
0
0
0
0
0
表 12-48 FOC__THETAL(0x40CD)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__THETA[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
角度
[15:0]
软件写:强拉角度;
FOC__THETA
软件读:当前 FOC 工作的角度;
取值范围(-32768,32767)
THETA 的范围(-32768,32767)对应(-180°,180°)
假设 THETA = 8192,对应为 8192/32768*180°= 45°
FOC__ETHETA(0x40CE,0x40CF)
12.2.28
表 12-49 FOC__ETHETAH(0x40CE)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__ETHETA[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-50 FOC__ETHETAL(0x40CF)
位
7
6
5
4
2
1
0
FOC__ETHETA[7:0]
名称
R/W
类型
复位值
3
0
R/W
0
字段
R/W
0
R/W
0
R/W
0
R/W
0
名称
R/W
0
R/W
0
描述
读:估算器估算出的角度(补偿 FOC_THECOMP 前的角度)格式与
[15:0]
FOC__ETHETA
FOC__THETA 一致
写:估算器估算的初始角度
取值范围(-32768,32767)
FOC__EALP(0x40D0,0x40D1)
12.2.29
表 12-51 FOC__EALPH(0x40D0)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__EALP[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
124
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FU6812/61
表 12-52 FOC__EALPL(0x40D1)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__EALP[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__EALP
估算器估算的 EALPHA
取值范围(-32768,32767)
FOC__EBET(0x40D2,0x40D3)
12.2.30
表 12-53 FOC__EBETH(0x40D2)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__EBET[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-54 FOC__EBETL(0x40D3)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__EBET[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__EBET
估算器估算的 EBETA
取值范围(-32768,32767)
FOC__EOME(0x40D4,0x40D5)
12.2.31
表 12-55 FOC__EOMEH(0x40D4)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__EOME[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-56 FOC__EOMEL(0x40D5)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__EOME[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
REV_1.35
名称
描述
125
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FU6812/61
[15:0]
估算器估算的速度 OMEGA
FOC__EOME
取值范围(-32768,32767)
FOC__ESQU(0x40D6,0x40D7)
12.2.32
表 12-57 FOC__ESQUH(0x40D6)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__ESQU[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-58 FOC__ESQUL(0x40D7)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__ESQU[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__ESQU
EBETA 平方+EALPHA 平方
取值范围(0,65535)
FOC__POW(0x40D8,0x40D9)
12.2.33
表 12-59 FOC__POWH(0x40D8)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__POW[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-60 FOC__POWL(0x40D9)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__POW[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__POW
功率
取值范围(-32768,32767)
FOC_EKP(0x4074,0x4075)BLDC 共用
12.2.34
表 12-61 FOC_EKPH(0x4074)
位
REV_1.35
7
6
5
4
3
126
2
1
0
www.fortiortech.com
FU6812/61
FOC_EKP[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-62 FOC_EKPL(0x4075)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EKP[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_EKP
估算器里的 PI 控制器的 KP 系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0,Q12 格式
FOC_EKI(0x4076,0x4077)BLDC 共用
12.2.35
表 12-63 FOC_EKIH(0x4076)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EKI[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-64 FOC_EKIL(0x4077)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EKI[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_EKI
估算器里的 PI 控制器的 KI 系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0,Q15 格式
FOC_EBMFK(0x407C,0x407D)BLDC 共用
12.2.36
表 12-65 FOC_EBMFKH(0x407C)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EBMFK[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-66 FOC_EBMFKL(0x407D)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EBMFK[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
127
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FU6812/61
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_EBMFK
估算器里算反电动势低通滤波器系数 EKLPF 的系数
取值范围(-32768,32767),Q15 格式
EKLPF = EBMFK * OMEGA
EBMFK = 2 * pi * fbase * △T
FOC_KSLIDE(0x4078,0x4079)BLDC 共用
12.2.37
表 12-67 FOC_KSLIDEH(0x4078)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_KSLIDE/ FOC_PLLKP[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-68 FOC_KSLIDEL(0x4079)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_KSLIDE/ FOC_PLLKP [7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
当 FOC_CR1 的 ESEL=0(滑模模式)时,为估算器里的 KSLIDE 系数,Q15
[15:0]
FOC_KSLIDE
/FOC_PLLKP
格式
当 FOC_CR1 的 ESEL=1(PLL 模式)时,为 PLL 的 PI 控制器的 KP 系数,
Q12 格式
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0
FOC_EKLPFMIN(0x407A,0x407B)BLDC 共用
12.2.38
表 12-69 FOC_EKLPFMINH(0x407A)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EKLPFMIN/ FOC_PLLKPI[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-70 FOC_EKLPFMINL(0x407B)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EKLPFMIN/ FOC_PLLKPI[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
REV_1.35
名称
描述
128
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FU6812/61
当 FOC_CR1 的 ESEL=0(滑模模式)时,为估算器里反电动势低通
滤波系数的最小值;当估算器算出的低通滤波系数小于最小值,系数
[15:0]
FOC_EKLPFMIN
等于最小值,Q15 格式
/ FOC_PLLKI
当 FOC_CR1 的 ESEL=1(PLL 模式)时,为 PLL 的 PI 控制器的 KI
系数,Q15 格式
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0
FOC_OMEKLPF(0x407E,0x407F)
12.2.39
表 12-71 FOC_OMEKLPFH(0x407E)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_OMEKLPF[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-72 FOC_OMEKLPFL(0x407F)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_OMEKLPF[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_OMEKLPF
估算器里速度计算的低通滤波系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0,Q15 格式
FOC_FBASE(0x4080,0x4081)
12.2.40
表 12-73 FOC_FBASEH(0x4080)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_FBASE[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-74 FOC_FBASEL(0x4081)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_FBASE[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_FBASE
估算器里由速度 OMEGA 算出角度增量 DELTA THETA 的系数
FBASE = fbase * △T * 32768
假设 fbase = 200Hz , △T = 62.5us,则 FBASE = 409
REV_1.35
129
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FU6812/61
FOC_EFREQACC(0x4082,0x4083)BLDC 共用
12.2.41
表 12-75 FOC_EFREQACCH(0x4082)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EFREQACC[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-76 FOC_EFREQACCL(0x4083)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EFREQACC[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
估算器强制角度模式的 OMEGA 增量
[15:0]
FOC_EFREQACC
取值范围(0,65535)
注:FOC_EFREQACC 内部为 24bit,最高位为符号位,低 16 位可
配
假设 fbase = 200Hz,极对数 pp=4,则 speed_base=60*fbase/pp=3000rpm,设置 OMEGA 增量为 3rpm
则 FOC_EFREQACC = 3/speed_base*32768*256 = 8388(0x20c4)
FOC_EFREQMIN(0x4084,0x4085)BLDC 共用
12.2.42
表 12-77 FOC_EFREQMINH(0x4084)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EFREQMIN[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-78 FOC_EFREQMINL(0x4085)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EFREQMIN[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
OMEGA 最小值:估算器强制角度模式使能时,估算 OMEGA 小于该
[15:0]
FOC_EFREQMIN
值时,强制角度模式生效
取值范围(-32768,32768)
注:FOC_EFREQMIN 内部为 24bit,最高位为符号位,高 16 位可配
假设 fbase = 200Hz,
极对数 pp=4,则 speed_base=60*fbase/pp=3000rpm,设置 OMEGA 最小值为 30rpm
则 FOC_ EFREQMIN = 30/speed_base*32768 = 327(0x147)
REV_1.35
130
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FU6812/61
FOC_EFREQHOLD(0x4086,0x4087)BLDC 共用
12.2.43
表 12-79 FOC_EFREQHOLDH(0x4086)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EFREQHOLD[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-80 FOC_EFREQHOLDL(0x4087)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EFREQHOLD[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
OMEGA 保持值:当 OMEGA 增加到等于该值时,就保持为这个值
[15:0]
FOC_EFREQHOLD
取值范围(-32768,32768)
注:FOC_ EFREQHOLD 内部为 24bit,最高位为符号位,高 16 位
可配
假设 fbase = 200Hz,
极对数 pp=4,则 speed_base=60*fbase/pp=3000rpm,设置 OMEGA 保持值为 60rpm
则 FOC_ EFREQHOLD = 60/speed_base*32768 = 655(0x28f)
FOC_EK3(0x4088,0x4089)
12.2.44
表 12-81 FOC_EK3H(0x4088)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EK3[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-82 FOC_EK3L(0x4089)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EK3[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
FOC_EK3
REV_1.35
描述
估算器估算电流的第三个系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0,Q15 格式
131
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FU6812/61
FOC_EK4(0x408A,0x408B)
12.2.45
表 12-83 FOC_EK4H(0x408A)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EK4[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-84 FOC_EK4L(0x408B)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EK4[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_EK4
估算器估算电流的第四个系数
取值范围(-32768,32767),Q15 格式
FOC_EK1(0x408C,0x408D)
12.2.46
表 12-85 FOC_EK1H(0x408C)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EK1[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-86 FOC_EK1L(0x408D)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EK1[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_EK1
估算器估算电流的第一个系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0,Q15 格式
FOC_EK2(0x408E,0x408F)
12.2.47
表 12-87 FOC_EK2H(0x408E)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EK2[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
132
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表 12-88 FOC_EK2L(0x408F)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_EK2[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_EK2
估算器估算电流的第二个系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0,Q15 格式
FOC_IDREF(0x4090,0x4091)BLDC 共用
12.2.48
表 12-89 FOC_IDREFH(0x4090)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_IDREF[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-90FOC_IDREFL(0x4091)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_IDREF[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_IDREF
用户给定的电流 ID 参考值
取值范围(-32768,32767)
FOC_IQREF(0x4092,0x4093)BLDC 共用
12.2.49
表 12-91 FOC_IQREFH(0x4092)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_IQREF[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-92 FOC_IQREFL(0x4093)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_IQREF[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
133
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字段
名称
描述
[15:0]
FOC_IQREF
用户给定的电流 IQ 参考值
取值范围(-32768,32767)
FOC_DQKP(0x4094,0x4095) BLDC 共用
12.2.50
表 12-93 FOC_DQKPH(0x4094)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DQKP[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-94 FOC_DQKPL(0x4095)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DQKP[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_DQKP
DQ 轴的 PI 控制器的 KP 系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0, Q12 格式
FOC_DQKI(0x4096,0x4097)BLDC 共用
12.2.51
表 12-95 FOC_DQKIH(0x4096)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DQKI[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-96FOC_DQKIL(0x4097)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DQKI[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
FOC_DQKI
REV_1.35
描述
DQ 轴的 PI 控制器的 KI 系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0,Q15 格式
134
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FOC__UDCFLT(0x4098,0x4099)
12.2.52
表 12-97 FOC__UDCFLTH(0x4098)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__UDCFLT[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 12-98 FOC__UDCFLTL(0x4099)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__UDCFLT[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
滤波过后的母线电压
[15:0]
FOC__UDCFLT
FOC 模块对母线电压采样,滤波后供软件使用,默认 ADC 通道 2
取值范围(0,32767)
假设母线电压 1/6 分压送进 ADC ,ADC 的电压范围 0~5V,即母线电压的有效范围为 0~30V,
FOC__UDCFLT 为 19661(0x4CCD)
,则母线电压 = 19661/32768*5*6 = 18V
REV_1.35
135
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13
SPWM
13.1
SPWM 操作说明
简介
13.1.1
SPWM 模块用于单相电机和步进电机应用场合,SPWM 是 FOC 模块的子集。SPWM 作为一
个独立的模块,在不工作的时候时钟停止。DRV_CR 寄存器的 FOCEN 作为 SPWM 模块的使能位,
在操作 SPWM 模块之前,必须将该位置一,否则 SPWM 模块无法工作,SPWM 相关寄存器处于
复位状态,同时也无法写。
SPWM 模块包含角度模块,PI 控制器,坐标转换模块,输出模块;SPWM 模块内部包含电流
闭环,用户通过给定 ID,IQ 的参考值,就可以输出四对即八路 PWM 驱动电机,同时 ADC 自动采集
电流作电流闭环。四对 PWM 中 U/V 相输出 BETA 相电压,W/X 相输出 ALPHA 相电压。
IDREF
PI
FOC_CMPU
VALP
UD
FOC_CMPV
SPWM
IPARK
IQREF
PI
UQ
IA
TRANSFORM
IQ
THETA
MOTOR
UDC
IALP
PARK
DRIVER
FOC_CMPX
VBET
ID
FOC_CMPW
IBET
IB
THETA_
OUT
图 13-1 SPWM 原理框图
13.1.2
参考输入
SPWM 模块根据电流反馈作闭环控制,因此采用 D 轴电流(IDREF)和 Q 轴电流(IQREF)作为参
考输入。假如需要直接控制 ALPHA 轴和 BETA 轴电流,可以令 FOC__THETA=0,此时 DQ 轴和
ALPHA/BETA 轴重合,控制 DQ 轴电流即控制 ALPHA/BETA 轴电流。
13.1.3
PI 控制器
SPWM 模块里使用 2 个 PI 控制器,分别应用于:
1、 转子磁通控制:D 轴的 PI 控制器,参考电流 IDREF 减去反馈电流 ID 作为偏差输入,比例
系数 DKP 和积分系数 DKI 调节 PI 控制器性能,DMAX 和 DMIN 对输出进行限幅,最后输出 D 轴
电压 UD。
REV_1.35
136
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2、 转子转矩控制:Q 轴的 PI 控制器,参考电流 IQREF 减去反馈电流 IQ 作为偏差输入,比
例系数 QKP 和积分系数 QKI 调节 PI 控制器性能,QMAX 和 QMIN 对输出进行限幅,最后输出 Q
轴电压 UQ。
13.1.4
13.1.4.1
坐标转换
PARK 逆变换
q
β
UD(Vd)
UQ(Vq)
Vβ
Vq
VALP(Vα)
IPARK
THETA(θ)
Vs
Vd θ
Vα
d
VBET(Vβ)
Vα = Vd·cosθ+Vq·sinθ
Vβ = Vd·sinθ+Vq·cosθ
α
图 13-2 PARK 逆变换
经过 D 轴和 Q 轴的 PI 控制器后,可获得旋转 d-q 坐标系的电压矢量的两个分量 UD 和 UQ。
这时需要经过逆变换将其重新变换到 3 相电机电压。首先,使用 PARK 逆变换将电压矢量从 2 轴
旋转 d-q 坐标系变换到 2 轴静止 α-β 坐标系。
13.1.4.2
PARK 变换
q
β
IALP(Iα)
IBET(Iβ)
Iβ
Iq
THETA(θ)
Is
Id θ
Iα
d
ID(Id)
PARK
IQ(Iq)
Id = Iα·cosθ+Iβ·sinθ
Iq = -Iα·sinθ+Iβ·cosθ
α
图 13-3 PARK 变换
PARK 变换将电流从 2 轴 α-β 的定子坐标系变换到随着转子磁通旋转的 2 轴 d-q 坐标系。
REV_1.35
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13.1.5
SPWM
单极性 SPWM
13.1.5.1
图 13-4 单极性 SPWM
配置 FOC_CR1 寄存器的 SPWMSEL=0,选择单极性 SPWM。
双极性 SPWM
13.1.5.2
图 13-5 双极性 SPWM
配置 FOC_CR1 寄存器的 SPWMSEL=1,选择双极性 SPWM。
13.1.6
电流电压采样
SPWM 模块需要采集电机的母线电压和相电流。当 SPWM 模块工作之前,需要使能 ADC(配
置 ADC_CR 寄存器的 ADCEN=1)和运放,并配置相关设置寄存器,但是不需要配置 ADC 通道和
扫描方式。设置 FOC_CR1 寄存器的 CSM=10,使能电流采样。在步进电机应用场合下默认通道 0
为 ialpha 的采样通道
(对应寄存器 FOC__IA),通道 1 为 ibeta 的采样通道
(对应寄存器 FOC__IB);
在单相电机应用场合下可使用通道 0(对应寄存器 FOC__IA)或通道 1(对应寄存器 FOC__IB)采
集母线电流。
REV_1.35
138
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电流采样基准
13.1.6.1
因为相电流存在正负,所以 ADC 采样前需要将输入电流提高量程的一半,因此在运算的时候
需要减去基准值,FOC 模块默认是 0x4000,但是因为 ADC 基准的偏差和硬件板的偏差会导致默认
值与实际值存在偏差,因此用户可以对基准值进行校准。校准方法如下:在 SPWM 模块不工作,
没有输出的时候对相应的通道进行多次采样,求平均后写进基准寄存器 FOC_CSO。假设 ADC 的
电压范围 0~5V,基准为 2.5V,则 FOC_CSO = 2.5/5V*32768 = 16384(0x4000)。
1、 当 FOC_CHC[CSOC]=01 时,写 FOC_CSO 是修改 IA 的基准;
2、 当 FOC_CHC[CSOC]=10 时,写 FOC_CSO 是修改 IB 的基准。
13.1.7
角度模式
角度模块可设置爬坡模式和强拉模式。
爬坡强制角度
13.1.7.1
爬坡强制角度由角度 THETA, 速度 RTHESTEP, 加速度 RTHEACC, 爬坡计数器 RTHECNT
组成。爬坡公式为:
速度 RTHESTEP(32bit) = 速度 RTHESTEP(32bit) + 加速度 RTHEACC(32bit,高 16bit 恒为 0,
低 16bit 可配);
角度 THETA(16bit) = 角度 THETA(16bit) + 速度 RTHESTEP(高 16bit)
爬坡强制角度的优先级最高,配置 FOC_CR1 寄存器的 RFAE = 1,使能爬坡功能。爬坡模块
每个运算周期进行一次爬坡运算,爬坡计数器加一,当计数值达到 RTHECNT,RFAE 硬件清零,
爬坡结束。爬坡结束后,进入强拉模式。
13.1.7.2
强拉角度
强拉角度由角度 THETA, 速度 RTHESTEP 组成。公式为:
角度 THETA(16bit) = 角度 THETA(16bit) + 速度 RTHESTEP(高 16bit)
强拉角度分两种情况:
1、 FOC_CR1 寄存器的 RFAE = 1,FOC_CR1 寄存器的 ANGM = 0,
即爬坡功能后切换强拉模式,
此时的速度 RTHESTEP 为爬坡结束当时的累加的速度。此模式可实现无角度反馈匀速强拉功能。
2、 FOC_CR1 寄存器的 RFAE = 0,FOC_CR1 寄存器的 ANGM = 0,即不经过爬坡模块,角度直
接来自强拉角度,此时的速度 RTHESTEP 为软件写寄存器的初始速度。当速度 RTHESTEP = 0,
可实现预定位功能;当速度 RTHESTEP != 0,可实现有位置反馈电机控制(控制原理: 位置信号
到来, MCU 算出当前角度和速度,写进 THETA 和 RTHESTEP 来进行修正)。
REV_1.35
139
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电机实时参数
13.1.8
SPWM 模块在运算的过程中,用户可以查看实时角度值 THETA,还可以查看电机的其他实时
参数,用户可以根据参数判定电机的实时状态。SPWM 模块提供以下实时参数:
1、 角度值 THETA
2、 D 轴电压 UD, Q 轴电压 UQ
3、 D 轴电流 ID,Q 轴电流 IQ
4、 IPARK 模块坐标转换的 ALPHA 轴电压 VALP,BETA 轴电压 VBET
5、 母线电压 UDCFLT
6、 电流 IALPHA,IBETA
13.2
SPWM 寄存器
FOC_CR1(0x40A0)
13.2.1
表 13-1 FOC_CR1(0x40A0)
位
7
6
5
4
3
2
0
SPWMSEL
SVPWMEN
名称
OVMDL
EFAE
RFAE
ANGM
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
CSM
1
描述
IALPHA 反相使能
[7]
OVMDL
0:不使能
1:使能
IBETA 反相使能
[6]
EFAE
0:不使能
1:使能
Ramp Force angle enable(强制爬坡角度使能)
使能后,角度由爬坡模块强制给出,爬坡结束后根据 ANGM 位自动
[5]
RFAE
切换到估算器模式或强拉模式,同时 RFAE 硬件清零
0:禁止
1:使能
[4]
ANGM
SPWM 模式下,此位必须为 0
[3:2]
CSM
SPWM 模式下,此位必须为 01
SPWM 模式下的极性选择
[1]
SPWMSEL
0:单极性
1:双极性
[0]
REV_1.35
SVPWMEN
SVPWM/SPWM 模式选择
1:SVPWM
140
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0:SPWM
FOC_CR2(0x40A1)
13.2.2
表 13-2 FOC_CR2(0x40A1)
位
7
6
5
4
3
2
名称
ESEL
RSV
F5SEG
DSS
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
字段
名称
1
CSOC
0
UQD
UDD
R/W
R/W
R/W
0
0
0
描述
IALPHA/IBETA 自动反相使能
[7]
ESEL
使能后当 IALPHA/IBETA 为负值,自动反相
0:不使能
1:使能
[6]
RSV
保留位
[5]
F5SEG
SPWM 模式下,此位无效
电流采样模式
[4]
DSS
0:顺序采样模式:一个载波周期采样两相电流
1:交替采样模式:每个载波周期交替采样两相电流,且每个载波周期运算一次
Current sample offset calibrate (电流采样偏置校准)
配置该位,对 FOC_CSO 写校准值。SPWM 模式时,配置为 01 对 IALPHA 校准,
[3:2]
CSOC
配置为 10 对 IBETA 校准;
00,11: 无效
01: IALPHA
10: IBETA
Q 轴 PI 控制器禁止,禁止时,FOC__UQ 的值不再由 PI 控制器更新
[1]
UQD
0:不禁止
1:禁止
D 轴 PI 控制器禁止,禁止时,FOC__UD 的值不再由 PI 控制器更新
[0]
UDD
0:不禁止
1:禁止
FOC_TRGDLY(0x40A5)
13.2.3
表 13-3 FOC_TRGDLY(0x40A5)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_TRGDLY
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
141
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字段
名称
描述
SPWM 采样模式:电流采集时机
[7:0]
TRGDLY[7] 设 置 采 集 时 机 在 计 数 器 的 下 降 区 间 或 者 上 升 区 间 :
FOC_TRGDLY
TRGDLY[7]=0:上升区间;TRGDLY[7]=1:下降区间
范围(0,DRV_ARR[6:0])
假设 MCU 时钟为 24MHz(41.67ns),TRGDLY = 0x85,则当 DRV 计数器向下计数,在下溢事件前
41.67*5=0.208us 进 行 采 样 ; TRGDLY = 0x05 , 则 当 DRV 计 数 器 向 上 计 数 , 在 下 溢 事 件 后
41.67*5=0.208us 进行采样;
FOC_CSO(0x40A6,0x40A7)
13.2.4
表 13-4 FOC_CSOH(0x40A6)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_CSO[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
1
0
0
0
0
0
0
表 13-5 FOC_CSOL(0x40A7)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_CSO[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
电流采样基准
[15:0]
配置 FOC_CR1 寄存器的 CSOC,对 FOC_CSO 写校准值,可校准
FOC_CSO
IALPHA, IBETA 基准。
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0
假设 ADC 的电压范围 0~5V,基准为 2.5V
则 FOC_CSO = 2.5/5V*32768 = 16384(0x4000)
FOC__RTHESTEP(0x40A8,0x40A9)
13.2.5
表 13-6 FOC__RTHESTEPH(0x40A8)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__RTHESTEP[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-7 FOC__RTHESTEPL(0x40A8)
位
7
6
5
4
REV_1.35
2
1
0
FOC__RTHESTEP[7:0]
名称
类型
3
R/W
R/W
R/W
R/W
142
R/W
R/W
R/W
R/W
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FU6812/61
0
复位值
字段
0
名称
0
0
0
0
0
0
描述
爬坡的速度;格式与 FOC__THETA 一致
软件写:初始速度
[15:0]
FOC__RTHESTEP
软件读:当前速度
取值范围(-32768,32767)
注:FOC__RTHESTEP 内部为 32bit,最高位为符号位,高 16 位可
配
RTHESTEP(32bit)= RTHESTEP(32bit) + RTHEACC(32bit,高 16bit 恒为 0,低 16bit 可配);
THETA(16bit) = THETA(16bit) + RTHESTEP(高 16bit)
FOC_RTHEACC(0x40AA,0x40AB)
13.2.6
表 13-8 FOC_RTHEACCH(0x40AA)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_RTHEACC[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-9 FOC_RTHEACCL(0x40AB)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_RTHEACC[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
爬坡模块的加速度;格式与 FOC__THETA 一致
[15:0]
FOC_RTHEACC
取值范围(-32768,32767)
注:FOC_RTHEACC 内部为 32bit,最高位为符号位,低 16 位可配
RTHESTEP(32bit)= RTHESTEP(32bit) + RTHEACC(32bit,高 16bit 恒为 0,低 16bit 可配);
THETA(16bit) = THETA(16bit) + RTHESTEP(高 16bit)
FOC_RTHECNT(0x40AC)
13.2.7
表 13-10 FOC_RTHECNT(0x40AC)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_RTHECNT
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
REV_1.35
名称
描述
143
www.fortiortech.com
FU6812/61
爬坡次数= RTHECNT*256
[7:0]
FOC_RTHECNT
爬坡功能使能后(FOC_CR1 寄存器的 RFAE=1)
,每个运算周期进行
一次爬坡运算,当爬坡次数达到 RTHECNT*256 后,爬坡结束
FOC_DMAX(0x40B0,0x40B1)
13.2.8
表 13-11 FOC_DMAXH(0x40B0)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DMAX[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-12FOC_DMAXL(0x40B1)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DMAX[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_DMAX
D 轴的 PI 控制器的输出 UD 的上限值
取值范围(-32768,32767)
FOC_DMIN(0x40B2,0x40B3)
13.2.9
表 13-13 FOC_DMINH(0x40B2)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DMIN[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-14FOC_DMINL(0x40B3)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DMIN[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
FOC_DMIN
描述
D 轴的 PI 控制器的输出 UD 的下限值
取值范围(-32768,32767)
FOC_QMAX(0x40B4,0x40B5)
13.2.10
表 13-15 FOC_QMAXH(0x40B4)
位
REV_1.35
7
6
5
4
3
144
2
1
0
www.fortiortech.com
FU6812/61
FOC_QMAX[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-16 FOC_QMAXL(0x40B5)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_QMAX[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_QMAX
Q 轴的 PI 控制器的输出 UQ 的上限值
取值范围(-32768,32767)
FOC_QMIN(0x40B6,0x40B7)
13.2.11
表 13-17 FOC_QMINH(0x40B6)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_QMIN[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-18 FOC_QMINL(0x40B7)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_QMIN[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_QMIN
Q 轴的 PI 控制器的输出 UQ 的上限值
取值范围(-32768,32767)
FOC__UD(0x40B8,0x40B9)
13.2.12
表 13-19 FOC__UDH(0x40B8)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__UD[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-20 FOC__UDL(0x40B9)
位
7
6
5
4
REV_1.35
2
1
0
FOC__UD[7:0]
名称
类型
3
R/W
R/W
R/W
R/W
145
R/W
R/W
R/W
R/W
www.fortiortech.com
FU6812/61
0
复位值
字段
名称
0
0
0
0
0
0
0
描述
D 轴电压
[15:0]
FOC__UD
通过 D 轴的 PI 控制器算出电压
取值范围(-32768,32767)
FOC__UQ(0x40BA,0x40BB)
13.2.13
表 13-21 FOC__UQH(0x40BA)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__UQ[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-22FOC__UQL(0x40BB)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__UQ[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
Q 轴电压
[15:0]
FOC__UQ
通过 Q 轴的 PI 控制器算出电压
取值范围(-32768,32767)
FOC__ID(0x40BC,0x40BD)
13.2.14
表 13-23 FOC__IDH(0x40BC)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__ID[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-24 FOC__IDL(0x40BD)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__ID[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
FOC__ID
REV_1.35
描述
PARK 变换算出的 ID
取值范围(-32768,32767)
146
www.fortiortech.com
FU6812/61
FOC__IQ(0x40BE,0x40BF)
13.2.15
表 13-25 FOC__IQH(0x40BE)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IQ[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-26 FOC__IQL(0x40BF)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IQ[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__IQ
PARK 变换算出的 IQ
取值范围(-32768,32767)
FOC__IBET(0x40C0,0x40C1)
13.2.16
表 13-27 FOC__IBETH(0x40C0)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IBET [15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-28 FOC__IBETL(0x40C1)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IBET [7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__IBET
处理后的电流 IBETA
取值范围(-32768,32767)
FOC__VBET(0x40C2,0x40C3)
13.2.17
表 13-29 FOC__VBETH(0x40C2)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__VBET[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
147
www.fortiortech.com
FU6812/61
表 13-30 FOC__VBETL(0x40C3)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__VBET[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__VBET
IPARK 变换算出的 VBETA
取值范围(-32768,32767)
FOC__VALP(0x40C4,0x40C5)
13.2.18
表 13-31 FOC__VALPH(0x40C4)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__VALP[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-32 FOC__VALPL(0x40C5)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__VALP[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__VALP
IPARK 变换算出的 VALPHA
取值范围(-32768,32767)
FOC__IB(0x40C8,0x40C9)
13.2.19
表 13-33 FOC__IBH(0x40C8)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IB[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-34 FOC__IBL(0x40C9)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IB[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__IB
电流 IBETA
REV_1.35
148
www.fortiortech.com
FU6812/61
取值范围(-32768,32767)
FOC__IA(0x40CA,0x40CB)
13.2.20
表 13-35 FOC__IAH(0x40CA)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IA[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-36 FOC__IAL(0x40CB)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__IA[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC__IA
电流 IALPHA
取值范围(-32768,32767)
FOC__THETA(0x40CC,0x40CD)
13.2.21
表 13-37 FOC__THETAH(0x40CC)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__THETA[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-38 FOC__THETAL(0x40CD)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__THETA[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
角度
[15:0]
FOC__THETA
软件写:强拉角度;
软件读:当前 SPWM 工作的角度;
取值范围(-32768,32767)
THETA 的范围(-32768,32767)对应(-180°,180°)
假设 THETA = 8192,对应为 8192/32768*180°= 45°
REV_1.35
149
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FU6812/61
FOC_IDREF(0x4090,0x4091)BLDC 共用
13.2.22
表 13-39 FOC_IDREFH(0x4090)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_IDREF[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-40FOC_IDREFL(0x4091)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_IDREF[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_IDREF
用户给定的电流 ID 参考值
取值范围(-32768,32767)
FOC_IQREF(0x4092,0x4093)BLDC 共用
13.2.23
表 13-41 FOC_IQREFH(0x4092)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_IQREF[15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-42 FOC_IQREFL(0x4093)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_IQREF[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_IQREF
用户给定的电流 IQ 参考值
取值范围(-32768,32767)
FOC_DQKP(0x4094,0x4095) BLDC 共用
13.2.24
表 13-43 FOC_DQKPH(0x4094)
位
7
6
5
4
REV_1.35
2
1
0
FOC_DQKP[15:8]
名称
类型
3
R
R/W
R/W
R/W
150
R/W
R/W
R/W
R/W
www.fortiortech.com
FU6812/61
0
复位值
0
0
0
0
0
0
0
表 13-44 FOC_DQKPL(0x4095)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DQKP[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_DQKP
DQ 轴的 PI 控制器的 KP 系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0, Q12 格式
FOC_DQKI(0x4096,0x4097)BLDC 共用
13.2.25
表 13-45 FOC_DQKIH(0x4096)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DQKI[15:8]
名称
类型
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-46FOC_DQKIL(0x4097)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC_DQKI[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
FOC_DQKI
DQ 轴的 PI 控制器的 KI 系数
取值范围(0,32767)
,MSB 恒为 0,Q15 格式
FOC__UDCFLT(0x4098,0x4099)
13.2.26
表 13-47 FOC__UDCFLTH(0x4098)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__UDCFLT[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 13-48 FOC__UDCFLTL(0x4099)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
FOC__UDCFLT[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
151
www.fortiortech.com
FU6812/61
字段
名称
[15:0]
FOC__UDCFLT
描述
滤波过后的母线电压
SPWM 模块对母线电压采样,滤波后供软件使用,默认 ADC 通道 2
取值范围(0,32767)
假设母线电压 1/6 分压送进 ADC ,ADC 的电压范围 0~5V,即母线电压的有效范围为 0~30V,
FOC__UDCFLT 为 19661(0x4CCD)
,则母线电压 = 19661/32768*5*6 = 18V
REV_1.35
152
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FU6812/61
14
TIM1
14.1
Timer1 操作说明
Timer1 包含一个 16 位向上计数的基本定时器和一个 16 位向上计数的重载定时器,两个定时
器的计数源均为内部时钟。Timer1 主要用于 BLDC 的方波自动控制或 HALL 信号的处理。Timer1
具有如下特性:
1.
16 位向上计数的基本定时器用于记录基本定时器两次位置检测或者写入时序之间的
时间,即用于 60 度换相时间的计数
2.
16 位向上计数的重载定时器用于计时:位置检测到重载定时器上溢的时间,即用于续
流屏蔽时间和 zcp 到换相时间的计数
3.
3-bit 可编程分频器对两个定时器的计数时钟进行分频
4.
输入滤波和采样
5.
位置检测模块根据输入信号产生位置检测信号
6.
写入时序模块更新输出状态寄存器
7.
7 组状态寄存器控制比较器和输出
8.
中断事件产生
a)
基本定时器的上溢中断
b)
重载定时器的上溢中断
c)
写入时序中断
d)
位置检测中断
e)
屏蔽续流结束中断
Timer1 内部结构如图 14-1 所示。
CLOCK
CONTROL
BASE
TIMER
CLK
PRELOAD
TIMER
position
detect
TI0_O
TI0_1
TI1_O
TI1_1
TI2_O
TI2_1
counter
overflow
FILTER
&
SAMPLE
TI0
TI1
TI2
INPUT
STAGE
position
detect
WRITE
TIMING
data
update
to
CMP&DRIVER
图 14-1 Timer1 内部结构
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14.1.1
Timer 计数单元
BRS
PDIF
0
WTIF
BCCR
CNT RESET
1
clk
CLOCK
CONTROL
PSC
CEN
BCNTR
COUNTER
BOIF
clk_psc
BARR
data update
RCNTR
WTIF
COUNTER
ROIF
RCEN
BDIF
PDIF
RARR
图 14-2 时基单元
Timer1 包含一个分频器,一个 16 位向上计数的基本定时器,一个 16 位向上计数的重载定时
器。
14.1.1.1
Timer clock 控制器
Timer clock 控制器用于产生基本定时器和重载定时器的计数时钟源,由预分频器对计数时钟进
行分频。预分频器基于一个由 3 位寄存器 PSC 控制的 12 位计数器,可选择 8 种分频系数,时钟源
为内部时钟。由于这个控制寄存器没有缓冲器,分频系数改变会立刻更新,所以应该在基本定时器
和重载定时器都不工作时更新分频系数。
计数器的频率可以由下式计算:
fCK_CNT=fCK_PSC/PSC
假设 MCU 时钟为 24MHz(41.67ns)
表 14-1 寄存器 PSC 不同值对应的时钟频率
PSC
系数(16进制)
CLK(Hz)
PSC
系数(16进制)
CLK(Hz)
000
0x1
24M
100
0x10
1.5M
001
0x2
12M
101
0x20
750K
010
0x4
6M
110
0x40
375K
011
0x8
3M
111
0x80
187.5K
14.1.1.2
基本定时器
基本定时器包含一个 16 位向上计数的计数器,当计数值 TIM1__BCNTR 等于 TIM1__BARR,
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产生上溢事件,基本定时器上溢中断标记 BOIF 置一,但 TIM1__BCNTR 接着计数,而不是清零重
新开始计数。TIM1_CR2 寄存器的 BRS 选择计数器的事件复位源来自位置检测事件还是写入时序
事件,当事件复位信号产生,当前的计数值 TIM1__BCNTR 存进 TIM1__BCCR 寄存器,同时
TIM1__BCNTR 清零重新开始计数。
TIM1_BCNTR
0xFFFF
TIM1_BARR
TIM1_BCCR
0
t
CNT reset by
PDIF/WTIF
图 14-3 基本定时器计数波形图
TIM1__BARR 寄存器的值是立刻作用于计数器,所以应该在基本定时器停止工作的时候更新寄
存器。只有当计数值 TIM1__BCNTR 等于 TIM1__BARR,才会产生上溢事件,假如 TIM1__BCNTR
大于 TIM1__BARR,TIM1__BCNTR 会计数到 0xFFFF 后再从 0 开始计数,因此,在寄存器复初
始值时要注意 TIM1__BCNTR 不能大于 TIM1__BARR。
14.1.1.3
重载定时器
重载定时器包含一个 16 位向上计数的计数器,
当计数值 TIM1__RCNTR 计数到 TIM1__RARR,
产生上溢事件,重载定时器上溢中断标记 ROIF 置一,同时 RCEN 清零,TIM1__RCNTR 清零等待
RCEN 置一后重新开始计数。
TIM1_RCNTR
TIM1_RARR = BCOR*CSEL
overflow overflow
overflow overflow
TIM1_RARR = BCOR*BSEL
0
t
PDIF
PDIF
WTIF
WTIF
图 14-4 重载定时器计数波形图
硬件的位置检测事件和写入时序事件可自动使能 T1RCEN,当重载定时器产生上溢事件后,
T1RCEN 硬件清零,重载定时器停止计数。重载定时器主要用于实现 BLDC 方波的续流屏蔽和检测
过零点后延迟换相,其余时间,重载定时器不工作。
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14.1.2
输入滤波和采样
P0.2/P3.7/P3.6
P1.4/P1.6/P2.1
0
TIx_0 from GPIO
1
TIx_1 from CMP
SAMPLE
0
TIx
FILTER
1
HALLSEL
INM
TIS
图 14-5 输入信号滤波和采样原理图
TIM1_CR3 寄存器的 T1TIS 选择输入源来自比较器还是 GPIO,其中 CMP_CR1 寄存器的
HALLSEL 选择 GPIO 来源于(P1.4/P1.6/P2.1)还是(P0.2/P3.7/P3.6)
,输入设置 TIM1_CR3 寄
存器的 INM 可选择是否进行噪声滤波,然后设置 CMP_CR3 寄存器的 SAMSEL 选择是否采样。
14.1.2.1
滤波
CLK
INMx
00
01
Before filter
After filter
8clk
图 14-6 滤波模块时序图
滤波电路根据 TIM1_CR2 寄存器的 TIx 可选择滤除脉宽为 8/32/64 时钟周期的输入噪声。使能
滤波功能,滤波后的信号会比滤波前的信号大概延迟 8~9/32~33/64~65 时钟周期。
14.1.2.2
采样
delaytime
delaytime
PWM output
Toffdelay
PWM of CMP
CSOFFD
PWM ON Sampling interval
CSOND
CSOND
图 14-7 PWM ON 采样模式
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delaytime
delaytime
PWM output
PWM of CMP
Toffdelay
CSOFFD
PWM OFF Sampling interval
CSOND
CSOND
图 14-8 PWM OFF 采样模式
在 BLDC 的方波控制模式下,TI2/TI1/TI0 输入来源于比较器,由于比较器的输出有可能受到外
围驱动电路 MOS 开关的干扰,
从而带有 PWM 信号的干扰噪声。
设置 CMP_CR3 寄存器的 SAMSEL
可选择采样模式,设置 CMP_SAMR 寄存器的 CSOFFD 和 CSOND 调节采样区间。
PWM 输出反映到比较器的干扰相对于 PWM 的跳变沿存在延迟,主要受以下因素影响:驱动
电阻的大小,mos 的开关速度,比较的输入延迟和迟滞设置。设置 CSOFFD 屏蔽比较器干扰阶段,
offdelay=CSOND-CSOFFD 是对比较器 CMP0,CMP1,CMP2 延迟关闭采样的时间。
例:PWM 输出到比较器的延迟为 2us,干扰宽度为 1us,则可设置
CSOFFD >1us = 1000ns/41.67ns/8 = 3
CSOND > (2+1)us = 3000ns/41.67ns/8 = 9
测量 PWM 输出到比较器的延迟方法:设置 CMP_CR3 寄存器的 SAMSEL=00 禁止比较器采样
功能,设置 CMP_CR3 寄存器的 CMPSEL 输出对应比较器的比较值,使能 PWM 输出和比较器,
手动转到电机使比较器值翻转,测量 PWM 输出和比较器的输出之间延迟。
测量干扰宽度的方法:以上的方法,测量比较器输出的干扰电平宽度。
14.1.3
位置检测事件
TI0
EDGE
DETECTOR
TI1
TI2
PDIF
CST
CPE
BDR1/2/3
/4/5/6/7
图 14-9 位置检测原理框图
位置检测事件根 据 TIM1_DBR1/2/3/4/5/6/7 寄存器 的 CPE 决定输入的有效沿,当输 入
(TI2/TI1/TI0)的有效沿到来,位置检测事件产生。其中根据 TIM1_CR4 寄存器的 CST 的状态决
定对应的 TIM1_DBR1/2/3/4/5/6/7 寄存器的 CPE 生效。
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CPE
000
001
100
111
TI2(W)
TI1(V)
TI0(U)
position
detect
不检测
U相上升沿检测
U相下降沿检测
三相双沿检测
图 14-10 位置检测时序图
TIM1_DBR1/2/3/4/5/6/7 寄存器的 CPE 决定输入的有效沿如下。
CPE
描述
CPE
描述
000
0
100
检测 U 相下降沿,U 相对应比较器使能
001
检测 U 相上升沿,U 相对应比较器使能
101
检测 W 相上升沿,W 相对应比较器使能
010
检测 W 相下降沿,W 相对应比较器使能
110
检测 V 相下降沿,V 相对应比较器使能
011
检测 V 相上升沿,V 相对应比较器使能
111
检测三相双沿,三相对应比较器使能
写入时序事件
14.1.4
OPS
TIM1_CR4 wr signal
DBR1/2/3/
4/5/6/7
00
UPD
重载定时器用于换相时间计时的上溢事件
PDIF
01
WTIF
CST
10
11
DRV_CMR
图 14-11 写入时序框图
写入时序事件根据 TIM1_CR0 寄存器的 OPS 决定事件产生来源,写入时序事件产生后,写入
时序中断标记 WTIF 置一,同时如果 TIM1_CR4 寄存器的 CST 在 001~110,CST 会自动加一,
对应的 TIM1_DBR1/2/3/4/5/6/7 寄存器的值会更新到 DRV_CMR。
Timer1 中断
14.1.5
Timer 有 5 个中断请求源:
REV_1.35
1.
基本定时器的上溢中断
2.
重载定时器的下溢中断
3.
写入时序中断
4.
位置检测中断
5.
屏蔽续流结束中断
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配置 TIM1_IER 对应的中断使能位可以使能对应的中断请求。
BOIF
BOIE
ROIF
ROIE
tim1_intr
WTIF
WTIE
PDIF
PDIE
BDIF
BDIE
图 14-12TIMER1 中断源
BLDC 方波应用
14.2
针对 BLDC 方波应用,Timer1 配合比较器和 DRIVER 模块具有如下功能:
1.
自动记录 60 度换相基准时间,基准时间可滤波
2.
当检测不到位置信号,可自动强制换相
3.
自动屏蔽续流,即在续流时间内,比较器不工作
4.
自动记录从检测位置信号到换相的时间,且自动换相
5.
接管 CMP_CR2 寄存器的 CMP0_SEL,自动控制比较器 0
6.
可设置比较器信号在 PWM ON/OFF 采样,信号可选择滤波
7.
接管 DRV_CMR 寄存器,自动控制 3 相 6 路 PWM 输出
BLDC 方波应用多为无感应用,实现方案为反电动势过零点后延迟 30 度换相,下面的讨论以
此为基础(T1OPS=01)
。
BLDC 的六步换相
14.2.1
状态1
状态2
状态3
状态4
状态5
状态6
状态1
(CST=001)
TIM1_DBR1
(CST=010)
TIM1_DBR2
(CST=011)
TIM1_DBR3
(CST=100)
TIM1_DBR4
(CST=101)
TIM1_DBR5
(CST=110)
TIM1_DBR6
(CST=001)
TIM1_DBR1
换相自动
切换状态
图 14-13 BLDC 的六步换相图
TIM1_CR4 寄存器的 CST 是换相状态机,其中状态 0 用于输出关闭;状态 7 用于自定义,如
实现刹车,预充电,预定位,启动等功能;状态 1~6 用于六步自动换相,当换相后,状态会自动
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加一。
状态 1~7 对应 TIM1_DBR1~7 寄存器,当写入时序事件发生,当前状态对应的
TIM1_DBRx 会自动更新到 DRV_CMR 寄存器和 CMP_CR2 寄存器的 CMP0_SEL。
14.2.2
BLDC 的工作原理
可使能中断BOIE
60度强制换相时间(BARR),使能强制
换相后,假如60度内没检测到过零
点,会产生强制换相
60度换相时间,BCNTR,换相
后自动保存到BCCR和BCOR,
BCNTR重新从0计数
过零点检测区间
过零点到换相时间(即换相角
度),过零点后可自动触发,
RCEN置一,RCNTR开始计数
续流屏蔽时间(即屏蔽
角度),换相后自动触
发,将屏蔽角度装载至
RARR,同时RCEN置一,
位置检测事件
RCNTR开始计数
(过零点)
可使能中断PDIE
RCNTR上溢事件,换相(即
产生写入时序事件);
可使能中断WTIE/ROIE
RCNTR上溢事件,续流屏蔽结束,
RCEN清零,将换相角度装载至RARR;
可使能中断BDIE/ROIE
图 14-14 BLDC 的工作原理
14.2.2.1
60 度基准
TIM1__BCCR 寄存器为上一次的 60 度,设置 TIM1_CR2 寄存器的 BRS=0 为两次换相之间的
时间为 60 度,设置 BRS=1 为两次检测到过零点之间的时间为 60 度。
TIM1_BCOR 寄存器为滤波后的 60 度,即 60 度基准。设置 TIM1_CR0 寄存器的 CFLT 可选择
前 1/2/4/8 个 TIM1__BCCR 平均后得到 TIM1_BCOR。
BLDC 通过 60 度基准 TIM1_BCOR 来计算续流屏蔽角度、过零点 zcp 到换相的角度和强制换
相角度。
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14.2.2.2
换相
换相即写入时序事件,设置 TIM1_CR1 寄存器的 T1OPS 选择换相方式,其中 T1OPS=00 多
用于无感启动,T1OPS==01 多用于无感自动换相,T1OPS==10 多用于有感换相。
换相后,TIM1 会自动执行如下操作:
将当前的 TIM1__BCNTR 存至 TIM1__BCCR,TIM1__BCCR 滤波后存至 TIM1_BCOR,作为
60 度基准值
TIM1__BCNTR 重新从 0 开始计数
开始续流屏蔽,将屏蔽角度装载至 TIM1__RARR,同时 RCEN 置一,TIM1__RCNTR 开始计
数
假如 TIM1_CR4 寄存器的 CST 处于状态 1~6,CST 会自动切换到下一状态
可产生写入时序中断 T1WTIF 和重载定时器上溢中断 T1ROIF
14.2.2.3
60 度强制换相
电机在平稳转动的时候,一般在换相之后的 30 度左右即可检测到过零点,假如在换相之后 60
度之内都没有检测到过零点,一般需要强制换相。设置 TIM1_CR0 寄存器的 FORC=1 使能 60 度强
制换相功能,当在换相之后 60 度之内都没有检测到过零点,硬件强制换相,同时基本定时器上溢
中断标记 BOIF 置一(注:FORC=1,在换相之后 60 度之内检测到过零点,当
TIM1__BCNTR>TIM1__BARR,BOIF 不会置一)。设置 TIM1_CR0 寄存器的 FORC=0,当
TIM1__BCNTR>TIM1__BARR,中断标记 BOIF 置一,TIM1__BCNTR 继续计数,不会自动清零,
软件可通过判断基本定时器上溢中断标记 BOIF 和位置检测中断标记 PDIF 进行手动换相。
14.2.2.4
续流屏蔽
在换相之后,由于原来的导通相变为悬空相,此时该相的电感能量需要经过续流二极管释放到
电源或者地,在续流过程中,比较器会受到影响,所以需要屏蔽续流时间内的比较器产生的触发沿
信号,以免续流产生的错误信号引起错误换相。续流屏蔽结束,产生屏蔽续流结束中断标记 BDIF。
在续流屏蔽时间内,TIM1 保持上次锁存的比较器电平值,当续流屏蔽结束后,TIM1 采集比较
器的电平值,需要注意的是当续流屏蔽时间小于续流时间,续流屏蔽结束后的比较器电平与过零点
后的比较器电平一致,会产生假的过零点触发沿,所以需要根据电机的特性调节续流屏蔽时间,令
续流屏蔽时间大于续流时间。
续流屏蔽时间通过 TIM1_CR1 寄存器的 BSEL 设置,公式:屏蔽角度=BSEL/128*60
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14.2.2.5
zcp 到换相的角度(延迟换相)
续流屏蔽结束之后到检测到过零点的区间为过零点检测区间,如果续流屏蔽结束之后一直检测
不到过零点,则续流屏蔽结束之后到换相的区间均为过零点检测区间。位置检测事件为沿触发,而
且只检测第一个有效的触发沿。当过零点检测区间检测到有效的触发沿,过零点检测区间结束,之
后的触发沿均无效,所以用户需调整滤波和采样的参数,确保第一个触发沿为真正的过零点。
在过零点检测区间检测到 zcp(即位置检测事件)
,硬件根据软件设置 zcp 到换相的时间启动
TIM1_RCNTR 进行计时,当计时结束,硬件自动换相,产生写入时序中断标记 WTIF。
zcp 到换相的时间通过 TIM1_CR2 寄存器的 CSEL 设置,公式:换相角度=CSEL/128*60
14.2.2.6
逐波限流
参考逐波限流。
14.2.3
BLDC 的调试相关
芯片提供以下调试方法
1. 通过 GP07 实时显示比较器信号
2. 通过 GP01 实时显示 TIM1 的状态
3. 通过 SPI 调试器将 TIM1 相关寄存器显示在示波器
14.2.3.1
比较器调试
设置 CMP_CR3 寄存器的 CMPSEL 可将 BLDC 相关的 CMP0/1/2_OUT 的结果通过 GP07 端
口输出,其中 CMP0/1/2_OUT 为经过滤波采样后的比较器结果。
设置 CMP_CR3 寄存器的 DBGSEL=11B,可将比较器采样区间通过 GP01 端口输出,波形请参
考采样,设置 CMP_CR3 寄存器的 SAMSEL 选择比较器的采样区间,对应 GP01 输出如下表。
SAMSEL
采样区间
GP01 显示
00
在 on 和 off 均采样,没有延迟采样开启
恒高电平
01
只在 off 采样,根据 CMP_SAMR 延迟采样开启
PWM off 采样区间
10
只在 on 采样,根据 CMP_SAMR 延迟采样开启
PWM on 采样区间
11
在 on 和 off 均采样,根据 CMP_SAMR 延迟采样开
PWM off+on 采样区间
启
将比较器采样区间,CMP0/1/2_OUT 的其中一个信号和对应的 UVW 输出的一相信号,通过示
波器显示,调节 CMP_SAMR 寄存器,将比较器采样区间落在 UVW 对应的 PWM 区间内(需考虑
比较器的滤波延迟)
,观测 CMP0/1/2_OUT 是否符合需求。
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输出PWM(内部信号)
PWM(MOS端或UVW相)
BEMF过零点
PWM OFF干扰
比较器(内部信号)
BEMF过零点
PWM OFF干扰
比较器(滤波后,可观测)
PWM ON检测区间
比较器保持区间
比较器采样区间
比较器保持区间
比较器采样区间
BEMF过零点
比较器(采样后,可观测)
图 14-15 比较器调试
续流屏蔽与换相调试
14.2.3.2
续流屏蔽区间和延迟换相区间均使用重载定时器 RCNTR 进行计数,因此可通过 SPI 调试器将
RCNTR 的波形显示在示波器。
通过 GP01 将 TIM1 实时状态显示,配合 UVW 相得到换相点,可以得到续流屏蔽区间,等待
过零点区间,延迟换相区间。
RCNTR
续流屏蔽区间 过零点检测区间
换相点
过零点
续流屏蔽区间 过零点检测区间
延迟换相区间
换相点
延迟换相区间
过零点
GP01
图 14-16 15°续流屏蔽与 30°延迟换相的 RCNTR/GP01 波形图
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14.3
14.3.1
Timer1 寄存器
TIM1_CR0(0x4068)
表 14-2 TIM1_CR0(0x4068)
位
7
名称
T1RWEN
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
字段
名称
[7]
T1RWEN
6
5
T1CFLT
4
3
T1FORC
2
1
0
T1BCEN
T1RCEN
R/W
R/W
R/W
0
0
0
T1OPS
描述
在操作TIM1_CR0时,RWEN必须写一,T1RCEN才能写.
该位读只能读到0
换相滤波选择
X个换相时间平均后作为60度的基准
[6:5]
T1CFLT
00:1个换相时间
01:2个换相时间平均
10:4个换相时间平均
11:8个换相时间平均
60度强制自动换相使能
当换相后60度内没有检测到过零点,硬件强制换相。当60度内检测到
过零点,即使TIM1__BCNTR超过TIM1__BARR,硬件不会强制换相。
[4]
T1FORC
注:假如T1FORC=0,即使TIM1__BCNTR超过TIM1__BARR,
TIM1__BCNTR继续计数,不会从0开始计数,硬件不会强制换相
0:不使能
1:使能
数据传输方式选择
这些位用于选择TIM1_DBRx寄存器写入DRV_CMR寄存器的传输方
式,即写入时序事件/换相
00:软件对UPD写一或者写TIM1_CR4触发数据传输(主要用于无感
[3:2]
T1OPS
方波启动)
01:16位重载定时器用于换相时间计时的上溢触发数据传输(主要用
于无感方波)
10:位置检测输入触发数据传输(主要用于有感方波)
11:保留
基本定时器的计数器使能
[1]
T1BCEN
0:禁止计数器
1:使能计数器
重载定时器的计数器使能
软件必须写RWEN为1才能操作T1RCEN,硬件的位置检测时间和写
[0]
T1RCEN
入时序事件可自动使能T1RCEN,当重载定时器产生上溢事件后,
T1RCEN硬件清零。
0:禁止计数器
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1:使能计数器
TIM1_CR1(0x4069)
14.3.2
表 14-3 TIM1_CR1(0x4069)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
T1BAPE
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
BSEL
描述
TIM1__BARR自动装载使能
使能后,当基本定时器因为位置检测事件或者写入时序事件复位时,将60度基准
[7]
T1BAPE
值存至TIM1__BARR寄存器。
(用于检测不到zcp时强制60度换相)
0:不使能
1:使能
屏蔽续流角度选择
[6:0]
BSEL
换相后屏蔽续流的角度(时间)
,在屏蔽续流的这段时间里,不检测输入沿
公式:屏蔽角度=BSEL/128*60
注:如屏蔽角度为0,需将BSEL设置为1
TIM1_CR2(0x406A)
14.3.3
表 14-4 TIM1_CR2(0x406A)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
T1BRS
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
CSEL
描述
基本定时器复位源选择
[7]
T1BRS
0:写入时序复位和60度强制自动换相复位(常用设置)
1:位置检测复位
换相角度选择
[6:0]
CSEL
位置检测输入触发后,延迟CSEL对应的度后换相
公式:换相角度=CSEL/128*60
注:如换相角度为0,需将CSEL设置为1
TIM1_CR3(0x406B)
14.3.4
表 14-5 TIM1_CR3(0x406B)
位
REV_1.35
7
6
5
4
3
165
2
1
0
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名称
RSV
T1PSC
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
1
0
0
字段
名称
描述
[7]
RSV
保留位
T1TIS
T1INM
定时器时钟分频选择
这些位用于对MCU时钟进行N分频作为基本定时器和重载定时器的计数时钟,假
设MCU时钟为24MHz(41.67ns)
[6:4]
T1PSC
000:0x1(24MHz)
001:0x2(12MHz)
010:0x4 (6MHz)
011:0x8(3MHz)
100:0x10(1.5MHz)
101:0x20(750kHz)
110:0x40 (375kHz)
111:0x80(187.5kHz)
输入源(TI0/TI1/TI2)选择
TIM1 对选择的输入源进行滤波、采样和产生位置检测时间。此位会影响比较器
模块 CMP_SR 的 CMP0/1/2_OUT 和 CMP0/1/2_IF 结果
[3:2]
T1TIS
00:GPIO 作为输入,其中根据 CMP_CR1[7]选择(P1.4/P1.6/P2.1)还是
(P0.2/P3.7/P3.6)
,CMP_SR 的结果通过 GPIO 产生
01:比较器(CMP0/CMP1/CMP2)的输出作为输入,CMP_SR 的结果通过 CMP
产生
1x:保留位
输入TI0/TI1/TI2噪声脉宽选择,当噪声的脉宽小于设定值,噪声会被滤除。假设
MCU时钟为24MHz(41.67ns)
[1:0]
T1INM
00:不滤波
01:8个时钟周期,8 x 41.67ns
10:32个时钟周期,32 x 41.67ns
11:64个时钟周期,64 x 41.67ns
TIM1_CR4(0x406C)
14.3.5
表 14-6 TIM1_CR4(0x406C)
位
7
6
5
4
3
2
1
RSV
名称
0
T1CST
类型
R
R
R
R
R
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:3]
RSV
保留位
换相状态机
状态机在不同的状态会对应不同的CPE和CMR(TIM1_DBRx);
[2:0]
T1CST
当CST在001~111状态,timer1会自动接管比较器0/1/2的使能,根据对应状态的
CPE决定比较器的开关
当CST在001~110状态,会在写入时序事件触发时自动循环加一
REV_1.35
166
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CST
TIM1_DBRx
CST
TIM1_DBRx
000
0
100
TIM1_DBR4
001
TIM1_DBR1
101
TIM1_DBR5
010
TIM1_DBR2
110
TIM1_DBR6
011
TIM1_DBR3
111
TIM1_DBR7
TIM1_IER(0x406D)
14.3.6
表 14-7 TIM1_IER(0x406D)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
T1UPD
RSV
RSV
T1BOIE
T1RUIE
T1WTIE
T1PDIE
T1BDIE
类型
W
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7]
T1UPD
[6]
RSV
保留位
[5]
RSV
保留位
当OPS=00时,软件对UPD写一触发数据传输。此位只写不可读,写
一后硬件自动清零。
基本定时器上溢中断使能
[4]
T1BOIE
0: 禁止上溢中断
1: 使能上溢中断
重载定时器上溢中断使能
[3]
T1ROIE
0: 禁止重载定时器上溢中断
1: 使能重载定时器上溢中断
写入时序中断使能
[2]
T1WTIE
0: 禁止写入时序中断
1: 使能写入时序中断
位置检测中断使能
[1]
T1PDIE
0: 禁止位置检测中断
1: 使能位置检测中断
屏蔽续流结束中断使能
[0]
T1BDIE
0: 禁止比较中断
1: 使能比较中断
TIM1_SR(0x406E)
14.3.7
表 14-8 TIM1_SR(0x406E)
位
7
6
5
RSV
名称
4
3
2
1
0
RSV
T1BOIF
T1ROIF
T1WTIF
T1PDIF
T1BDIF
类型
R
R
R/W0
R/W0
R/W0
R/W0
R/W0
R/W0
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
167
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字段
名称
描述
[7:6]
RSV
保留位
[5]
RSV
保留位
基本定时器上溢中断标记
当基本定时器向上计数,当TIM1__BCNTR寄存器的值与TIM1__BARR寄存器的
值比较匹配时,即发生上溢事件。如果TIM1_CR0[T1FORC]=1,TIM1__BCNTR
[4]
T1BOIF
清零,否则TIM1__BCNTR继续计数。该位由硬件置1,它由软件清0。
注:如果要在中断中清除TIM1__BCNTR,可以在TIM1_CR2[T1BRS]=0时写UPD
或者TIM1_CR4
0:无事件发生;
1:上溢事件发生。
重载定时器上溢中断标记
当重载定时器向上计数,当TIM1__RCNTR寄存器的值与TIM1__RARR寄存器的
[3]
T1ROIF
值比较匹配时,即发生上溢事件,TIM1__RCNTR清零,该位由硬件置1,它由
软件清0。
0:无事件发生;
1:上溢事件发生。
写入时序中断标记
当TIM1_DBRH/TIM1_DBRL寄存器传输到TIM1_DRH/TIM1_DRL寄存器,该位
[2]
T1WTIF
由硬件置1,它由软件清0。
注:当OPS=00时,软件对WTIF写1,会产生写入事件。
0:无事件发生;
1:写入时序发生。
位置检测中断标记
当输入(TI2,TI1,TI0)与当前状态TIM1_CR4[CST]对应的TIM1_DBRx[CPE]匹配
[1]
T1PDIF
时产生位置检测事件中断。该位由硬件置1。它由软件清0。
0:无事件发生;
1:位置检测事件发生。
屏蔽续流结束中断标记
[0]
T1BDIF
换相后开始屏蔽续流时间,屏蔽结束该位由硬件置1,它由软件清0。
0:无事件发生;
1:事件发生。
TIM1_BCOR(0x4070,0x4071)
14.3.8
表 14-9 TIM1_BCORH(0x4070)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1_BCORH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 14-10 TIM1_BCORL(0x4071)
位
名称
REV_1.35
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1_BCORL
168
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类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
捕获基本定时器计数值滤波值
TIM1__BCCR滤波后的值,即60度基准值
注:用户初始化60度基准值时,需同时初始化TIM1__BCCR和
TIM1_BCOR。配置TIM1__BCCR时,直接将60度基准值写进
[15:0]
TIM1_BCOR
TIM1__BCCR即可。配置TIM1_BCOR时,需按照如下操作:
T1CFLT=00,60度基准值;
T1CFLT=01,60度基准值/2;
T1CFLT=10,60度基准值/4;
T1CFLT=11,60度基准值/8。
14.3.9
TIM1_DBRx (x=1~7)(0x4074+2*x,0x4075+2*x)
TIM1_DBRx (x=1~7)分别对应 CST=1/2/3/4/5/6 时的数据。下面以 TIM1_DBR1 为例介绍
TIM1_DBRx 寄存器。
表 14-11 TIM1_DBR1H(0x4074)
位
7
6
5
名称
RSV
类型
R
R/W
R/W
复位值
0
0
0
4
3
2
1
0
T1WHP
T1WLP
T1VHP
T1VLP
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
T1CPE
表 14-12 TIM1_DBR1L(0x4075)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
T1UHP
T1ULP
T1WHE
T1WLE
T1VHE
T1VLE
T1UHE
T1ULE
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15]
RSV
保留位
TI0/TI1/TI2输入沿极性和比较器使能选择
这些位用于选择位置检测用的输入沿的极性和对应比较器的使能,位置检测根据
设定到这些位的输入沿极性来触发。
[14:12]
REV_1.35
CPE
描述
CPE
描述
000
0
100
检测 U 相下降沿,
U 相对应比较器使能
001
检测 U 相上升沿,
U 相对应比较器使能
101
检测 W 相上升沿,
W 相对应比较器使能
010
检测 W 相下降沿,
W 相对应比较器使能
110
检测 V 相下降沿,
V 相对应比较器使能
011
检测 V 相上升沿,
111
检测三相双沿,
T1CPE
169
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V 相对应比较器使能
三相对应比较器使能
W相上桥输出使能
[11]
T1WHP
0:高电平有效
1:低电平有效
W相下桥输出极性
[10]
T1WLP
0:高电平有效
1:低电平有效
V相上桥输出使能
[9]
T1VHP
0:高电平有效
1:低电平有效
V相下桥输出极性
[8]
T1VLP
0:高电平有效
1:低电平有效
U相上桥输出使能
[7]
T1UHP
0:高电平有效
1:低电平有效
U相下桥输出极性
[6]
T1ULP
0:高电平有效
1:低电平有效
W相上桥输出使能
[5]
T1WHE
0:关闭--禁止输出
1:开启--使能输出
注:当WLE和WHE同时为1,W相上下桥互补输出,同时输出自动插入死区。
W相下桥输出使能
[4]
T1WLE
0:关闭--禁止输出
1:开启--使能输出
注:当WLE和WHE同时为1,W相上下桥互补输出,同时输出自动插入死区。
V相上桥输出使能
[3]
T1VHE
0:关闭--禁止输出
1:开启--使能输出
注:当VLE和VHE同时为1,V相上下桥互补输出,同时输出自动插入死区。
V相下桥输出使能
[2]
T1VLE
0:关闭--禁止输出
1:开启--使能输出
注:当VLE和VHE同时为1,V相上下桥互补输出,同时输出自动插入死区。
U相上桥输出使能
[1]
T1UHE
0:关闭--禁止输出
1:开启--使能输出
注:当ULE和UHE同时为1,U相上下桥互补输出,同时输出自动插入死区。
U相下桥输出使能
[0]
T1ULE
0:关闭--禁止输出
1:开启--使能输出
注:当ULE和UHE同时为1,U相上下桥互补输出,同时输出自动插入死区。
REV_1.35
170
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TIM1__BCNTR(0x4082,0x4083)
14.3.10
表 14-13 TIM1__BCNTRH(0x4082)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__BCNTRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 14-14 TIM1__BCNTRL(0x4083)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__BCNTRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
基本定时器的计数值,用于60度换相时间的计数。
[15:0]
TIM1__BCNTR
注:TIM1__BCNTR只根据TIM1_CR2[T1BRS]来选择复位源。
TIM1__BCNTR上溢不会使TIM1__BCNTR重新计数。
TIM1__BCCR(0x4084,0x4085)
14.3.11
表 14-15 TIM1__BCCRH(0x4084)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__BCCRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 14-16 TIM1__BCCRL(0x4085)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__BCCRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
捕获基本定时器计数值
[15:0]
TIM1__BCCR
当基本定时器因为位置检测事件或者写入时序事件复位时,将复位前
的计数值存至BCCR寄存器。
TIM1__BARR(0x4086,0x4087)
14.3.12
表 14-17 TIM1__BARRH(0x4086)
位
7
6
5
4
REV_1.35
2
1
0
TIM1__BARRH
名称
类型
3
R/W
R/W
R/W
R/W
171
R/W
R/W
R/W
R/W
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0
复位值
0
0
0
0
0
0
0
表 14-18 TIM1__BARRL(0x4087)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__BARRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
基本定时器的自动重载值
[15:0]
TIM1__BARR
当基本定时器的计数值等于BARR寄存器的值,即发生上溢中断,同
时计数器的值清零
TIM1__RARR(0x4088,0x4089)
14.3.13
表 14-19 TIM1__RARRH(0x4088)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__RARRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 14-20 TIM1__RARRL(0x4089)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__RARRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
重载定时器的自动重载值
[15:0]
TIM1__RARR
当重载定时器的计数值等于RARR寄存器的值,即发生上溢中断,同
时计数器的值清零
TIM1__RCNTR(0x408A,0x408B)
14.3.14
表 14-21 TIM1__RCNTRH(0x408A)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__RCNTRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 14-22 TIM1__RCNTRL(0x408B)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__RCNTRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
172
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字段
名称
描述
[15:0]
TIM1__RCNTR
重载定时器的计数值,用于续流屏蔽时间和zcp到换相时间的计数
TIM1__ITRIP(0x4098,0x4099)
14.3.15
表 14-23 TIM1__ITRIPH(0x4098)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__ITRIP[15:8]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 14-24 TIM1__ITRIPL(0x4099)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM1__ITRIP[7:0]
名称
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
滤波过后的母线电流
[15:0]
TIM1__ITRIP
硬核模块对母线电流采样,滤波后供软件使用,默认 ADC 通道 4
取值范围(0,32767)
REV_1.35
173
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15
TIM2
15.1
TIM2 操作说明
TIM2 共有输出、输入 timer 和输入 counter 三种模式:
1.
输出模式:产生 PWM 输出波形
2.
输入 timer 模式:检测输入 PWM 的高低电平持续时间,可用于算出 PWM 占空比
3.
输入 counter 模式:检测输入规定的 PWM 个数所需的时间
4.
QEP&RSD 模式:正交编码器&顺逆风检测
TIM2 主要包括:
1.
3-bit 可编程分频器对基本计数器的计数时钟进行分频
2.
16 位向上计数的基本计数器,计数时钟源为时钟控制器的输出
3.
16 位向上向下计数的专用计数器,用于输入 counter 模式和 QEP&RSD 模式,计数
时钟源为外部输入信号的有效沿
15.1.1
4.
输入滤波模块
5.
边沿检测模块
6.
输出模块产生 PWM
7.
中断事件产生
时钟控制器
时钟控制器用于产生基本定时器的计数时钟源,由预分频器对计数时钟进行分频。预分频器基
于一个由 3 位寄存器 PSC 控制的 8 位计数器,可选择 8 种分频系数,时钟源为内部时钟。由于这
个控制寄存器没有缓冲器,分频系数改变会立刻更新,所以应该在基本定时器不工作时更新分频系
数。
计数器的频率可以由下式计算:
fCK_CNT=fCK_PSC/T2PSC
假设 MCU 时钟为 24MHz(41.67ns)
表 15-1 寄存器 T2PSC 不同的值对应不同的时钟频率
T2PSC
系数(16进制)
CLK(Hz)
000
0x1
24M
001
0x2
12M
010
0x4
6M
011
0x8
3M
100
0x10
1.5M
101
0x20
750K
110
0x40
375K
111
0x80
187.5K
REV_1.35
174
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15.1.2
TIM2__CNTR 的读写和计数
TIM2__CNTR 计数仅在 T2EN=1 时进行。软件对 TIM2__CNTR 的写操作是直接改变寄存器的
值,因此软件需在计数不使能时执行写操作。软件读 TIM2__CNTR 时,先读高字节,硬件会同步
将此时刻低字节缓存,待软件读低字节时读取到的是缓存的数据。
15.1.3
输出模式
配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2MOD=01B,TIM2 工作在输出模式。
T2ARR
T2OCM
clk
T2PSC
DR
CLOCK
CONTROL
T2EN
= CNTR
T2IR
oc
ocn
COUNTER
clk_psc
0
tim2_oc
1
T2IF
图 15-1 输出模式原理框图
输出模式根据配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2OCM 和比较结果产生输出信号,
同时产生相应中断。
15.1.3.1
TIM2__ARR/TIM2__DR 的读写
在 输 出 模 式 下 , TIM2__ARR/TIM2__DR 包 含 预 装 载 寄 存 器 和 影 子 寄 存 器 。 软 件 写
TIM2__ARR/TIM2__DR 寄存器时,数据保存在预装载寄存器中,在上溢事件 T2IF 或者计数器不在
工作(T2EN=0)时传递到影子寄存器中。
TIM2__ARR/TIM2__DR 是一个 16 位寄存器,软件需先写入高字节,再写入低字节,由硬件保
证在高字节写入后至低字节写入前预装载寄存器中的数据不会更新至影子寄存器中。
15.1.3.2
高/低电平输出模式
配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2OCM=0,TIM2__DR=TIM2__ARR,输出比较信号 TIM2_OC 始
终为低电平;配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2OCM=1,TIM2__DR=TIM2__ARR,输出比较信号
TIM2_OC 始终为高电平;
需要注意的是,只能通过配置 TIM2__DR= TIM2__ARR 能达到长期输出高/低电平的效果。配
置 TIM2__DR=0 会有 1 个时钟周期的脉冲。
15.1.3.3
PWM 模式
PWM 模 式 根 据 TIM2__ARR 决 定 PWM 周 期 , TIM2__DR 决 定 占 空 比 , 占 空 比
=TIM2__DR/TIM2__ARR x 100%。配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2OCM=0,输出根据 TIM2__DR 寄
REV_1.35
175
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存器和数值 TIM2__CNTR 的比较结果(TIM2__CNTR≤TIM2__DR)输出低电平,反之输出高电平。
配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2OCM=1,输出根据 TIM2__DR 寄存器和数值 TIM2__CNTR 的比较结
果(TIM2__CNTR≤TIM2__DR)输出高电平,反之输出低电平。
中断事件
15.1.3.4
a) 当 TIM2__CNTR=TIM2__DR,产生比较匹配事件,中断标记 TIM2_CR1 寄存器的 T2IR 置
一,计数器接着计数;
b) 当 TIM2__CNTR=TIM2__ARR,产生上溢事件,中断标记 TIM2_CR1 寄存器的 T2IF 置一,
TIM2__CNTR 清零且重新计数。
TIM2_CNTR
0000
0001
0002
103C
103D
103E
TIM2_DR
103C
TIM2_ARR
3002
3000
3001
0000
0001
TIM2_OC
(T2OCM=0)
TIM2_OC
(T2OCM=1)
T2IR
T2IF
match
overflow
图 15-2 输出模式输出波形
15.1.4
输入信号滤波和边沿检测
T2FE
T2SEL
GP07
GP10
0
0
1
FILTER
1
TI_NEG
EDGE ↓
DETECTOR TI_POS
↑
图 15-3 输入信号滤波和边沿检测框图
TIM2 的输入信号 TI 来自 GP07 或者 GP10,根据 PH_SEL 寄存器的 T2SEL 选择,输入可选
择是否进行噪声滤波,边沿检测模块检测输入的上升沿和下降沿供下一模块使用。
CLK
Before Filter
After Filter
4clk
4clk
4clk
图 15-4 滤波模块时序图
滤波电路固定滤除脉宽为 4 时钟周期的输入噪声。配置 TIM2_CR1 寄存器的 T2FE = 1,即使
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176
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能滤波功能,滤波后的信号会比滤波前的信号大概延迟 4~5 时钟周期。
输入 timer 模式
15.1.5
配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2MOD=00B,TIM2 工作在输入 timer 模式。
T2DR
T2FE
T2CES
T2SEL
0
GP07
0
GP10
FILTER
1
T2IP
TI_NEG
EDGE ↓
DETECTOR↑ TI_POS
1
CNTR
T2OPM
clk
CLOCK
CONTROL
T2PSC
T2ARR
COUNTER
T2IR
T2IF
T2EN
clk_psc
图 15-5 输入 timer 模式原理框图
输入 timer 模式检测 PWM 信号脉宽和一个周期的时长,
(根据 T2CES=0 选择相邻两个上升沿
为 1 个周期,上升沿到下降沿为脉宽(高电平脉宽)
;T2CES=1 选择相邻相邻两个下降沿为 1 个周
期,下降沿到上升沿为脉宽(低电平脉宽)),分别将计数值 TIM2__CNTR 存在 TIM2__DR 和
TIM2__ARR;输入信号可选择是否滤波;
TI
TI_NEG
TI_POS
TIM2_CNTR
TIM2_DR
XXXX
0000
0001
103B
103C
0000
103D
3000
3001
0000
103C
XXXX
TIM2_ARR
0001
3001
T2IR
T2IP
H level software
start clear
H level
detect
period
detect
图 15-6 输入 timer 模式(T2CES=0)时序图
以 T2CES=0 为例,配置 TIM2_CR1 寄存器的 T2EN = 1,即使能计数器,计数器向上计数,
当 timer 检测到输入的第一个上升沿时(下降沿无效),TIM2__CNTR 清零并重新计数;
当检测到输入的下降沿时,即输入的高电平检测完毕,此时将 TIM2__CNTR 的值存进
TIM2__DR,同时中断标记 TIM2_CR1 寄存器的 T2IR 置一,TIM2__CNTR 接着向上计数;
当检测到输入的第二个上升沿时,当检测到输入的一个 PWM 周期时,此时将 TIM2__CNTR
的值存进 TIM2__ARR,同时中断标记 TIM2_CR1 寄存器的 T2IP 置一,TIM2__CNTR 清零且重新
计数。
当 timer 尚未检测到输入的第二个上升沿,
计数值 TIM2__CNTR 达到 0xFFFF,
发生上溢事件,
中断标记 TIM2_CR1 寄存器的 T2IF 置一,TIM2__CNTR 清零,TIM2__CNTR 重新计数。
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输入 counter 模式
15.1.6
配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2MOD=10B,TIM2 工作在输入 counter 模式。
T2FE
T2CES
T2SEL
GP07
GP10
TI_NEG
EDGE ↓
DETECTOR TI_POS
↑
0
0
FILTER
1
1
0
1
COUNTER
DR
clk
T2PSC
CLOCK
CONTROL
T2IP
= CCNTR
CNTR
T2EN
T2IF
COUNTER
clk_psc
T2ARR
图 15-7 输入 counter 模式原理框图
在输入 counter 模式下, TIM2__DR 包含预装载寄存器和影子寄存器。软件写 TIM2__DR 寄
存器时,数据保存在预装载寄存器中,在匹配事件 T2IP、上溢事件 T2IF 或者计数器不在工作
(T2EN=0)时传递到影子寄存器中。TIM2__DR 是一个 16 位寄存器,软件需先写入高字节,再写
入低字节,由硬件保证在高字节写入后至低字节写入前预装载寄存器中的数据不会更新至影子寄存
器中。
输 入 counter 模 式 检 测 输 入 规 定 的 PWM 个 数 所 需 的 时 长 , 将 基 本 计 数 器 的 计 数 值
TIM2__CNTR 存进 TIM2__ARR;
输入信号可选择是否滤波;配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2CES=1,
输入信号的上升沿作为专用计数器的计数有效边沿,反之输入信号的下降沿作为有效沿。
TI
TI_POS
CCNTR(can’t read)
TIMx_CNTR
0000 0001 0002
0003 0004 0005 0006
0008
0009
0000
0001
0000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10 11 12 13 14 15 16 0 1 2 3 4
000A
TIMx_DR
TIMx_ARR
0007
0000
0016
TxIP
match
图 15-8 输入 counter 模式时序图
配置 TIM2_CR1 寄存器的 T2EN = 1,即使能计数器,计数器向上计数,当 timer 检测到输入
的第一个有效沿时,TIM2__CNTR 清零并重新计数;
每当 timer 检测有效沿,专用计数器的计数值 CCNTR 加一;TIM2__DR 设定检测 PWM 个数
的目标值,当专用计数器的计数值达到目标值,将基本计数器的计数值 TIM2__CNTR 存进
TIM2__ARR,同时中断标记 TIM2_CR1 寄存器的 T2IP 置一,TIM2__CNTR 和 CCNTR 清零,并
重新计数。
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当检测输入的 PWM 个数尚未达到目标值,计数值 TIM2__CNTR 已经达到 0xFFFF,发生上溢
事件,中断标记 TIM2_CR1 寄存器的 T2IF 置一; TIM2__CNTR 清零,CCNTR 不清零,
TIM2__CNTR 从零开始计数,CCNTR 接着之前数值继续计数;
15.1.7
QEP&RSD 模式
配置 TIM2_CR0 寄存器的 T2MOD=11B,TIM2 工作在输入 QEP&RSD 模式。
T2DR
T2FE
ISD mode:
CMP0_EN = 1
CMP0_MOD = 11
CMP0_SEL = 00
CMP0
CMP1
QEP mode:
T2SEL = 1
T2SSEL = 1
GP07
GP10
Quadrature
Encoder
FILTER
T2IR
T2DIR
clk
COUNTER
T2CES
INT1
T2CNTR
clr
clr
clk
T2PSC
CLOCK
CONTROL
T2EN
T2IP
COUNTER
clk_psc
T2IF
T2ARR
图 15-10 QEP&RSD 模式原理框图
QEP&RSD 模式通过检测 2 个通道的正交输入,得到相对位置、方向和速度信息。GP07 和
GP10(QEP 模式,两输入的相位一般为 90 度)或 CMP0 和 CMP1(RSD 模式,两输入的相位一
般为 60 度)作为输入,经过滤波模块后送进正交解码模块,得到有效的计数沿和方向 T2DIR,方
向改变会产生 T2IR 中断标记。
GP07
GP10
TI_POS
CCNTR(TIM2_CNTR)
0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006
0007
0006 0005 0004 0003 0002 0001 0000 FFFF
4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000
8000
3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000
T2DIR
CNTR
(can’t read)
TIM2_ARR
图 15-11 QEP 模式时序图(RSD 模式下正交输入的相位与 QEP 模式有差异)
专用计数器是一个向上向下计数器,计数时钟为正交编码模块输出的有效计数沿。T2DIR=0,
方向为正,向上计数,当有效沿来临,计数器加一;T2DIR=1,方向为反,向下计数,当有效沿来
临,计数器减一。专用计数器可以被外部中断 INT1 清零,将编码器的机械零点接到外部中断 1 的
任意一个端口,使能 INT1 中断,同时配置 T2CES=1,当外部中断 1 来临,专用计数器当前的计数
器存进 TIM2__DR,同时专用计数器清零。专用计数器从 0 加到 65535 后自动清 0,从 65535 减
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到 0 后自动设为 65535,读寄存器 TIM2__CNTR 的值得到专用计数器的值。
基本计数器是一个向上计数器,计数时钟可分频,用于记录两个有效计数沿的时间。当有效计
数沿来临,基本计数器当前的计数值存进 TIM2__ARR,同时基本计数器清零,同时 T2IP 中断标记
产生。当基本计数器计数到 0xFFFF,计数溢出,产生 T2IF 中断标记。
15.1.7.1
RSD 的比较器采样
delaytime
delaytime
PWM output
Toffdelay
PWM of CMP
CSOFFD
PWM ON Sampling interval
CSOND
CSOND
图 15-9 PWM ON 采样模式
PWM 输出(PWM out)反映到比较器的干扰相对于 PWM 的跳变沿存在延迟,主要受以下因素
影响:驱动电阻的大小,mos 的开关速度,比较的输入延迟和迟滞设置,图中的 delaytime 为 IC
输出电平到比较器检测到电平的延迟时间。在进行高电平采样时采样区间应被比较器上实际读到的
高电平所包络,首先设置延迟时间 CSOND 以越过延迟以及 MOS 管开关的震荡。同时,若不设置
CSOFFD 的值,采样区间的结束时刻为芯片输出 PWM 波下降沿后延迟 CSOND,此时实际采样窗
口已经跃出比较器上高电平(PWM of CMP)所对应的时间,故设置 CSOFFD 的值使得实际采样窗口
在 PWM out 波下降沿延迟 Toffdelay(Toffdelay=CSOND- CSOFFD)后关闭。
delaytime
delaytime
PWM output
PWM of CMP
Toffdelay
CSOFFD
PWM OFF Sampling interval
CSOND
CSOND
图 15-10 PWM OFF 采样模式
同理,在进行低电平采样时采样区间应该被被比较器上实际读到的低电平所包络,首先设置延
迟时间 CSOND 以越过延迟以及 MOS 管开关的震荡。同时,若不设置 CSOFFD 的值,采样区间的
结束时刻为芯片输出 PWM 波上升沿后延迟 CSOND,此时实际采样窗口已经跃出比较器上低电平
(PWM of CMP)所对应的时间,故设置 CSOFFD 的值使得实际采样窗口在 PWM out 波上升沿延迟
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Toffdelay(Toffdelay=CSOND- CSOFFD)后关闭。
测量 PWM 输出到比较器的延迟方法:设置 CMP_CR3 寄存器的 SAMSEL=00 禁止比较器采样
功能,设置 CMP_CR3 寄存器的 CMPSEL 输出对应比较器的比较值,使能 PWM 输出和比较器,
手动转到电机使比较器值翻转,测量 PWM 输出和比较器的输出之间延迟。
15.1.8
步进模式
T2FE
GP10(dir)
T2SEL = 1
T2SSEL = 1
T2IR
Decoder
dir
TI_NEG
EDGE ↓
DETECTOR TI_POS
↑
GP07
clk
T2CES
FILTER
T2DIR
COUNTER
T2CNTR
0
1
clr
clk
CLOCK
CONTROL
T2PSC
T2EN
T2IP
COUNTER
clk_psc
T2IF
T2ARR
图 15-10 步进模式原理框图
步进模式通过检测 2 个通道的输入,得到相对位置、方向和速度信息。GP10 作为方向输入,
GP07 作为脉冲输入根据 T2CES 选择上升沿或者下降沿作为有效沿,经过滤波模块后送进解码模
块,得到有效的计数沿和方向 T2DIR,方向改变会产生 T2IR 中断标记。(注:T2DIR 和 T2IR 在
GP10 变化后,GP07 有效沿来临才会发生变化;如果想在 GP10 变化时立即产生中断,需要使用
外部中断 1)
GP10
GP07
TI_POS
CCNTR(TIM2_CNTR) 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006
0007
0006 0005 0004 0003 0002 0001 0000 FFFF
8000
3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000
T2DIR
CNTR
(can’t read)
TIM2_ARR
4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000
图 15-11 步进模式时序图
专用计数器是一个向上向下计数器,
计数时钟为编码模块输出的有效计数沿。GP10=0,
当 GP07
有效沿来临,T2DIR=0,方向为正,向上计数,计数器加一;GP10=1,当 GP07 有效沿来临,T2DIR=1,
方向为反,向下计数,计数器减一。专用计数器从 0 加到 65535 后自动清 0,从 65535 减到 0 后自
动设为 65535,读寄存器 TIM2__CNTR 的值得到专用计数器的值。
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基本计数器是一个向上计数器,计数时钟可分频,用于记录两个有效计数沿的时间。当有效计
数沿来临,基本计数器当前的计数值存进 TIM2__ARR,同时基本计数器清零,同时 T2IP 中断标记
产生。当基本计数器计数到 0xFFFF,计数溢出,产生 T2IF 中断标记。
REV_1.35
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15.2
TIM2 寄存器
TIM2_CR0(0xA1)
15.2.1
表 15-2TIM2_CR0(0xA1)
位
7
6
5
4
T2PSC
名称
3
2
1
T2OCM
T2IRE
T2CES
0
T2MOD
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
计数器时钟分频选择
这些位用于对MCU时钟进行N分频作为基本计数器的计数时钟,假设
MCU时钟为24MHz(41.67ns)
[7:5]
T2PSC
000:0x1(24MHz)
001:0x2(12MHz)
010:0x4 (6MHz)
011:0x8(3MHz)
100:0x10(1.5MHz)
101:0x20(750kHz)
110:0x40 (375kHz)
111:0x80(187.5kHz)
输出模式:比较模式选择
0:TIM2__CNTR≤TIM2__DR,输出 0;TIM2__CNTR >TIM2__DR,
输出 1
1:TIM2__CNTR≤TIM2__DR,输出 1;TIM2__CNTR>TIM2__DR,
[4]
T2OCM
输出 0
输入counter模式:无
输入timer模式:无
QEP&RSD 模式&步进模式:模式选择
0:QEP&RSD 模式
1:步进模式
输出模式:比较匹配中断使能
输入timer模式:脉宽检测中断使能
[3]
T2IRE
输入counter模式:无
QEP&RSD模式&步进模式:方向改变中断使能
0: 禁止事件中断;
1: 使能事件中断
输入timer模式:周期沿选择
0:相邻两个上升沿为1个周期,上升沿到下降沿为脉宽(高电平脉宽)
1:相邻两个下降沿为1个周期,下降沿到上升沿为脉宽(低电平脉宽)
输入counter模式&步进模式:计数有效沿选择
[2]
T2CES
0:下降沿计数
1:上升沿计数
QEP&RSD模式:外部中断1(零点)清零脉冲计数器使能
0:不使能
1:使能
REV_1.35
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模式选择
00:输入timer模式
[1:0]
T2MOD
01:输出模式
10:输入counter模式
11:QEP&RSD模式&步进模式
TIM2_CR1(0xA9)
15.2.2
表 15-3 TIM2_CR1(0xA9)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
T2IR
T2IP
T2IF
T2IPE
T2IFE
T2FE
T2DIR
T2EN
类型
R/W0
R/W0
R/W0
R/W0
R/W
R/W
R
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
输出模式:比较匹配标记
当计数器值TIM2__CNTR与比较值TIM2__DR匹配时该位由硬件置1。它由软件清
0。
输入timer模式:脉宽检测标记
[7]
T2IR
timer检测到输入脉宽(根据T2CES选择即上升沿到下降沿或者下降沿到上升沿),
该位由硬件置1。它由软件清0。
输入counter模式:无
QEP&RSD模式&步进模式:方向改变标记
0:无事件发生;
1:事件发生。
输出模式:无
输入timer模式:PWM周期检测标记
timer检测到输入一个PWM周期(根据T2CES选择即上升沿到上升沿或者下降沿到
下降沿)
,该位由硬件置1。它由软件清0。
[6]
T2IP
输入counter模式:输入PWM计数匹配标记
当输入PWM的个数达到TIM2__DR的值,该位由硬件置1。它由软件清0。
QEP&RSD模式&步进模式:输入有效边沿变化中断标记
当输入边沿为有效边沿,该位由硬件置1。它由软件清0。
0:无事件发生;
1:事件发生。
输出模式:计数器上溢标记
当计数器值TIM2__CNTR与比较值TIM2__ARR匹配时,TIM2__CNTR清零,该位
由硬件置1。它由软件清0。
输入timer模式:计数器上溢标记
[5]
T2IF
Timer尚未检测到输入一个PWM周期(根据T2CES选择即上升沿到上升沿或者下
降沿到下降沿)
,而计数器的值TIM2__CNTR累加到0xFFFF,产生上溢事件,
TIM2__CNTR清零,该位由硬件置1。它由软件清0。
输入counter模式:基本计数器上溢标记
当输入PWM的个数尚未达到TIM2__DR的值,而基本计数器的值TIM2__CNTR累
加到0xFFFF,产生上溢事件,TIM2__CNTR清零,该位由硬件置1。它由软件清0。
REV_1.35
184
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QEP&RSD模式&步进模式:基本计数器上溢标记
当基本计数器累加到0xFFFF,产生上溢事件,基本计数器清零,该位由硬件置1。
它由软件清0。
0:无事件发生;
1:事件发生。
输出模式:无
输入timer模式:PWM周期检测中断使能
[4]
T2IPE
输入counter模式:输入PWM计数匹配中断使能
QEP&RSD模式&步进模式:输入有效边沿变化中断使能
0: 禁止事件中断;
1: 使能事件中断
输出模式:计数器上溢中断使能
输入timer模式:计数器上溢中断使能
[3]
T2IFE
输入counter模式:基本计数器上溢中断使能
QEP&RSD模式&步进模式:基本计数器上溢使能
0: 禁止更新事件中断;
1: 使能更新事件中断
输入噪声滤波使能
当噪声的脉宽小于4个时钟周期,噪声会被滤除。假设MCU时钟为
[2]
T2FE
24MHz(41.67ns),则滤波脉宽为166.67ns
0:禁止滤波功能;
1:使能滤波功能
QEP&RSD&步进模式专用:当前的方向
[1]
T2DIR
0:正向;
1:反向。
计数器使能
[0]
T2EN
0:禁止计数器;
1:使能计数器
PI_LPF_CR(0xF9)
15.2.3
表 15-4 PI_LPF_CR(0xF9)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
T2SS
RSV
PIRANGE
PISTA
LPFSTA
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
TIM2 步进电机模式的输入模式选择
[7]
T2SS
0:P10 为方向,P07 为脉冲计数
1:P10 为反向脉冲计数,P07 为正脉冲计数
[6:3]
REV_1.35
RSV
保留位
185
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参考表 10-1
[2:0]
TIM2__CNTR(0xAA,0xAB)
15.2.4
表 15-5 TIM2__CNTRH(0xAB)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM2__CNTRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 15-6TIM2__CNTRL(0xAA)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM2__CNTRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
输出模式/输入timer模式输入counter模式:基本计数器的计数值
[15:0]
TIM2__CNTR
QEP&RSD模式&步进模式:专用计数器的计数值
TIM2__CNTR为0xFFFF会自动溢出清零
TIM2__DR(0xAC,0xAD)
15.2.5
表 15-7 TIM2__DRH(0xAD)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM2__DRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 15-8TIM2__DRL(0xAC)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM2__DRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
输出模式:比较匹配值(软件写)
输入 timer 模式:检测到输入脉宽(根据 T2CES 选择即上升沿到下
降沿或者下降沿到上升沿)的计数值(硬件写)
[15:0]
TIM2__DR
输入counter模式:输入PWM的个数(软件写)
QEP&RSD模式:T2CES=1时,外部中断1(零点)到来时,专用计
数器的值(硬件写)
步进模式:无
REV_1.35
186
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TIM2__ARR(0xAE,0xAF)
15.2.6
表 15-9 TIM2__ARRH(0xAF)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM2__ARRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 15-10 TIM2__ARRL(0xAE)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIM2__ARRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
输出模式:重载值(软件写)
输入 timer 模式:检测到一个 PWM 周期(根据 T2CES 选择即上升沿到上升沿或
[15:0]
TIM2__ARR
者下降沿到下降沿)的计数值(硬件写)
输入counter模式:输入PWM计数匹配时基本计数器的计数值(硬件写)
QEP&RSD模式&步进模式:检测到输入边沿为有效边沿时基本计数器的计数值
(硬件写)
REV_1.35
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16
TIM3/TIM4
16.1
TIM3/TIM4 操作说明
TIM3/TIM4 共有输出和输入 timer 两种模式:
1.
输出模式:产生输出波形(PWM, 单次模式)
2.
输入 timer 模式:检测输入 PWM 的高低电平持续时间,可用于算出 PWM 占空比
TIM3/TIM4 主要包括:
16.1.1
1.
3-bit 可编程分频器对基本计数器的计数时钟进行分频
2.
16 位向上计数的基本计数器,计数时钟源为时钟控制器的输出
3.
输入滤波模块
4.
边沿检测模块
5.
输出模块产生 PWM、单次比较输出
6.
中断事件产生
时钟控制器
时钟控制器用于产生基本定时器的计数时钟源,由预分频器对计数时钟进行分频。预分频器基
于一个由 3 位寄存器 PSC 控制的 8 位计数器,可选择 8 种分频系数,时钟源为内部时钟。由于这
个控制寄存器没有缓冲器,分频系数改变会立刻更新,所以应该在基本定时器不工作时更新分频系
数。
计数器的频率可以由下式计算:
fCK_CNT=fCK_PSC/TxPSC
假设 MCU 时钟为 24MHz(41.67ns)
表 16-1 寄存器 TxPSC 不同的值对应不同的时钟频率
TxPSC
系数(16进制)
CLK(Hz)
000
0x1
24M
001
0x2
12M
010
0x4
6M
011
0x8
3M
100
0x10
1.5M
101
0x20
750K
110
0x40
375K
111
0x80
187.5K
16.1.2
TIMx__CNTR 的读写和计数
TIMx__CNTR 计数仅在 TxEN=1 时进行。软件对 TIMx__CNTR 的写操作是直接改变寄存器的
值,因此软件需在计数不使能时执行写操作。软件读 TIMx__CNTR 时,先读高字节,硬件会同步
将此时刻低字节缓存,待软件读低字节时读取到的是缓存的数据。
REV_1.35
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16.1.3
输出模式
配置 TIMx_CR0 寄存器的 TxMOD=1,TIM2 工作在输出模式。
TxARR
TxOCM
TxOPM
clk
TxPSC
CLOCK
CONTROL
TxDR
TxEN
= CNTR
TxIR
oc
ocn
COUNTER
clk_psc
0
timx_oc
1
TxIF
图 16-1 输出模式原理框图
输出模式根据配置 TIMx_CR0 寄存器的 TxOCM 和比较结果产生输出信号,同时产生相应中断。
16.1.3.1
高/低电平输出模式
配置 TIMx_CR0 寄存器的 TxOCM= 0,TIMx__DR= TIMx__ARR,输出比较信号 TIMx_OC 始
终为低电平;配置 TIMx_CR0 寄存器的 TxOCM= 1,TIMx__DR= TIMx__ARR,输出比较信号
TIMx_OC 始终为高电平;
需要注意的是,只能通过配置 TIMx__DR = TIMx__ARR 能达到长期输出高/低电平的效果。配
置 TIMx__DR=0 会有 1 个时钟周期的脉冲。
16.1.3.2
PWM 模式
PWM 模 式 根 据 TIMx__ARR 决 定 PWM 周 期 , TIMx__DR 决 定 占 空 比 , 占 空 比
=TIMx__DR/TIMx__ARR x 100%。配置 TIMx_CR0 寄存器的 TxOCM= 0,输出根据 TIMx__DR 寄
存器和数值 TIMx__CNTR 的比较结果(TIMx__CNTR≤TIMx__DR)输出低电平,反之输出高电平。
配置 TIMx_CR0 寄存器的 TxOCM= 1,输出根据 TIMx__DR 寄存器和数值 TIMx__CNTR 的比较结
果(TIMx__CNTR≤TIMx__DR)输出高电平,反之输出低电平。
16.1.3.3
中断事件
a) 当 TIMx__CNTR = TIMx__DR,产生比较匹配事件,中断标记 TIMx_CR1 寄存器的 TxIR
置一,计数器接着计数;
b) 当 TIMx__CNTR = TIMx__ARR,
产生上溢事件,
中断标记 TIMx_CR1 寄存器的 TxIF 置一,
计数器清零,根据 TIMx_CR0 寄存器的 TxOPM 是否重新计数,TxOPM=1,停止计数;TxOPM=0,
重新计数。
REV_1.35
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TIMx_CNTR
0000
0001
0002
103C
103D
TIMx_DR
103C
TIMx_ARR
3002
103E
3000
3001
0000
0001
TIMx_OC
(TxOCM=0)
TIMx_OC
(TxOCM=1)
TxIR
TxIF
match
overflow
图 16-2 输出模式输出波形
输入信号滤波和边沿检测
16.1.4
TxFE
TI from GPIO
00
01
10
11
4clk
FILTER 8clk
16clk
TI_NEG
EDGE ↓
DETECTOR TI_POS
↑
图 16-3 输入信号滤波和边沿检测框图
TIM3/TIM4 的输入信号 TI 来自 GP11/GP01,输入可选择是否进行噪声滤波,边沿检测模块检
测输入的上升沿和下降沿供下一模块使用。
CLK
Before Filter
After Filter
4clk
4clk
4clk
图 16-4 滤波模块滤波 4clk 时序图
滤波电路可配置滤除脉宽为 4/8/16 时钟周期的输入噪声。
配置 TIMx_CR1 寄存器的 TxFE = 00B,
关闭滤波功能。配置 TIMx_CR1 寄存器的 TxFE = 01/10/11B,即使能滤波功能,滤波后的信号会
比滤波前的信号大概延迟 4~5/8~9/16~17 时钟周期。
16.1.5
输入 timer 模式
配置 TIMx_CR0 寄存器的 TxMOD=0,TIM3/4 工作在输入 timer 模式
REV_1.35
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TxFE
TI from GPIO
4clk
FILTER 8clk
16clk
TxDR
TxOCM
00
01
10
11
TI_NEG
EDGE ↓
DETECTOR↑ TI_POS
TxOPM
clk
CLOCK
CONTROL
TxPSC
TxARR
TxIP
CNTR
TxIR
COUNTER
TxIF
TxEN
clk_psc
图 16-5 输入 timer 模式原理框图
输入 timer 模式检测 PWM 信号脉宽和一个周期的时长,
(根据 TxOCM =0 选择相邻两个上升
沿为 1 个周期,上升沿到下降沿为脉宽(高电平脉宽);TxOCM=1 选择相邻相邻两个下降沿为 1
个周期,下降沿到上升沿为脉宽(低电平脉宽)),分别将计数值 TIMx__CNTR 存在 TIMx__DR 和
TIMx__ARR;输入信号可选择是否滤波;
TI
TI_NEG
TI_POS
TIMx_CNTR
TIMx_DR
XXXX
0000
0001
103B
103C
103D
0000
3000
3001
0000
103C
XXXX
TIMx_ARR
0001
3001
TxIR
TxIP
H level software
start clear
H level
detect
period
detect
图 16-6 输入 timer 模式(TxOCM=0)时序图
以 TxOCM=0 为例,配置 TIMx_CR1 寄存器的 TxEN = 1 使能计数器,计数器向上计数;
当检测到输入的下降沿时,即输入的高电平检测完毕,此时将 TIMx__CNTR 的值存进
TIMx__DR,同时中断标记 TIMx_CR1 寄存器的 TxIR 置一,TIMx__CNTR 接着向上计数;
当检测到输入的第二个上升沿时,即检测到输入的一个 PWM 周期时,此时将 TIMx__CNTR
的值存进 TIMx__ARR,同时中断标记 TIMx_CR1 寄存器的 TxIP 置一,TIMx__CNTR 清零,根据
TIMx_CR0 寄存器的 TxOPM 是否重新计数,TxOPM=1,停止计数;TxOPM=0,重新计数。
当 timer 尚未检测到输入的第二个上升沿,
计数值 TIMx__CNTR 达到 0xFFFF,
发生上溢事件,
中断标记 TIMx_CR1 寄存器的 TxIF 置一,TIMx__CNTR 清零,根据 TIMx_CR0 寄存器的 TxOPM
是否重新计数,TxOPM=1,停止计数;TxOPM=0,重新计数。
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16.2
TIM3/TIM4 寄存器
TIMx_CR0(0x9C/0x9E)(x=3/4)
16.2.1
表 16-2TIMx_CR0(0x9C/0x9E)
位
7
6
5
4
TxPSC
名称
3
2
1
0
TxOCM
TxIRE
RSV
TxOPM
TxMOD
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
计数器时钟分频选择
这些位用于对MCU时钟进行N分频作为基本计数器的计数时钟,假设
MCU时钟为24MHz(41.67ns)
[7:5]
TxPSC
000:0x1(24MHz)
001:0x2(12MHz)
010:0x4 (6MHz)
011:0x8(3MHz)
100:0x10(1.5MHz)
101:0x20(750kHz)
110:0x40 (375kHz)
111:0x80(187.5kHz)
输出模式:比较模式选择
0:TIMx__CNTR≤TIMx__DR,输出 0;TIMx__CNTR>TIMx__DR,
输出 1
1:TIMx__CNTR≤TIMx__DR,输出 1;TIMx__CNTR>TIMx__DR,
[4]
TxOCM
输出 0
输入timer模式:周期沿选择
0:相邻两个上升沿为1个周期,上升沿到下降沿为脉宽(高电平脉宽)
1, 1:相邻两个下降沿为 1 个周期,下降沿到上升沿为脉宽(低电平
脉宽)
输出模式:比较匹配中断使能
[3]
TxIRE
输入timer模式:脉宽检测中断使能
0: 禁止事件中断;
1: 使能事件中断
[2]
RSV
保留位
单次模式
下列事件发生
[1]
TxOPM
输出模式:计数器上溢事件
输入 timer 模式:PWM 周期检测或计数器上溢事件
0:在发生更新事件时,计数器不停止;
1:在发生更新事件时,计数器停止(清除TxEN)。
工作模式选择
[0]
TxMOD
0:输入timer模式
1:输出模式
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TIMx_CR1(0x9D/0x9F)(x=3/4)
16.2.2
表 16-3 TIMx_CR1(0x9D/0x9F)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
TxIR
TxIP
TxIF
TxIDE
TxIFE
类型
R/W0
R/W0
R/W0
R/W0
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
TxFE
TxEN
描述
输出模式:比较匹配标记
当计数器值TIMx__CNTR与比较值TIMx__DR匹配时该位由硬件置1。它由软件清
0。
[7]
TxIR
输入timer模式:脉宽检测标记
timer检测到输入脉宽(根据TxOCM选择即上升沿到下降沿或者下降沿到上升沿),
该位由硬件置1。它由软件清0。
0:无事件发生;
1:事件发生。
输出模式:无
输入timer模式:PWM周期检测标记
[6]
TxIP
timer检测到输入一个PWM周期(根据TxOCM选择即上升沿到上升沿或者下降沿
到下降沿)
,该位由硬件置1。它由软件清0。
0:无事件发生;
1:事件发生。
输出模式:计数器上溢标记
当计数器值TIMx__CNTR与比较值TIMx__ARR匹配时,TIMx__CNTR清零,该位
由硬件置1。它由软件清0。
输入timer模式:计数器上溢标记
[5]
TxIF
Timer尚未检测到输入一个PWM周期(即上升沿到上升沿)
,而计数器的值
TIMx__CNTR累加到0xFFFF,产生上溢事件,TIMx__CNTR清零,该位由硬件置
1。它由软件清0。
0:无事件发生;
1:事件发生。
输出模式:无
[4]
TxIPE
输入timer模式:PWM周期检测中断使能
0: 禁止事件中断;
1: 使能事件中断
输出模式:计数器上溢中断使能
[3]
TxIFE
输入timer模式:计数器上溢中断使能
0: 禁止更新事件中断;
1: 使能更新事件中断
输入噪声脉宽选择,当噪声的脉宽小于设定值,噪声会被滤除。假设MCU时钟为
[2:1]
TxFE
24MHz(41.67ns)
00:不滤波
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01:4个时钟周期,4 x 41.67ns
10:8个时钟周期,8 x 41.67ns
11:16个时钟周期,16 x 41.67ns
基本计数器使能
[0]
TxEN
0:禁止计数器;
1:使能计数器
TIMx__CNTR(0xA2,0xA3/0x92,0x93)(x=3/4)
16.2.3
表 16-4 TIMx__CNTRH(0xA3/0x93)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIMx__CNTRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 16-5TIMx__CNTRL(0xA2/0x92)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIMx__CNTRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:0]
TIMx__CNTR
基本计数器的计数值
TIMx__CNTR为0xFFFF会自动溢出清零
TIMx__DR(0xA4,0xA5/0x94,0x95)(x=3/4)
16.2.4
表 16-6 TIMx__DRH(0xA5/0x95)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIMx__DRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 16-7TIMx__DRL(0xA4/0x94)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIMx__DRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:0]
TIMx__DR
描述
输出模式:比较匹配值(软件写)
输入 timer 模式:检测到输入脉宽(根据 TxOCM 选择即上升沿到下
降沿或者下降沿到上升沿)的计数值(硬件写)
REV_1.35
194
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TIMx__ARR(0xA6,0xA7/0x96,0x97)(x=3/4)
16.2.5
表 16-8 TIMx__ARRH(0xA7/0x97)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIMx__ARRH
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
表 16-9 TIMx__ARRL(0xA6/0x96)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
TIMx__ARRL
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
输出模式:重载值(软件写)
[15:0]
TIMx__ARR
输入 timer 模式:检测到一个 PWM 周期(根据 TxOCM 选择即上升沿到上升沿
或者下降沿到下降沿)的计数值(硬件写)
REV_1.35
195
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17
SYS_TICK
17.1
操作说明
SYS_TICK 用于固定时间产生中断。配置 SYS_TICK 寄存器设置产生中断的周期,使能 DRV_SR
寄存器的 SYSTIE 位即可使 SYS_TICK 工作且产生中断。中断入口为 10,与 TIM4 中断入口复用。
17.2
寄存器
DRV_SR(0x4061)
17.2.1
表 17-1 DRV_SR(0x4061)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
SYSTIF
SYSTIE
FGIF
DCIF
FGIE
DCIP
类型
R/W0
R/W
R/W0
R/W0
R
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
DCIM
描述
SYS TICK中断标记
[7]
该位由硬件置 1。它由软件清 0。
SYSTIF
0:无事件发生
1:SYS TICK中断产生
SYS TICK中断使能
[6]
使能后产生SYS TICK中断
SYSTIE
0:不使能
1:使能
请参考表 18-3
[5:0]
SYST_ARR(0x4064,0x4065)
17.2.2
表 17-2 SYST_ARRH(0x4064)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
SYST_ARR [15:8]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
1
0
1
1
1
0
1
表 17-3 SYST_ARRL(0x4065)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
SYST_ARR [7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
1
0
1
1
1
1
1
1
字段
名称
描述
[15:0]
SYST_ARR
SYS_TICK 的周期值
REV_1.35
196
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设置此值决定 SYS_TICK 产生中断的周期,默认为 1ms
计算公式为:SYS_TICK 频率=24M/(SYST_ARR+1)
取值范围(0,65535)
REV_1.35
197
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18
Driver
操作说明
18.1
简介
18.1.1
VCC
15V
HIN1
FOC_CMPV
FOC_CMPW
OUTPUT
CONTROLLER
DRV_DR
WH
WL
XH
XL
HDIO
H_DU
HIN2
H_DV
HIN3
H_DW
PWM
LIN1
L_DU
LIN2
L_DV
L_DW
P4.2
P4.1
HO1
VS1
U
VB2
HO2
FD6288
FOC_CMPU
DRVOE
UH
UL
VH
VL
VB1
LIN3
V
Motor
VS2
W
VB3
HO3
VS3
15V
LO1
VCC
LO2
COM
LO3
Ru
Rv
Rw
图 18-1 FU6812 DRIVER 模块框图
VDRV
DRVOE
D2
D3
CBV
CBW
RHGW
VSW
VL
LS
VDRV
LS
RLGU
LV
RLGV
LW
RLGW
RSC
WL
VDRV
RSV
LS
Motor
RSU
VDRV
UL
VSU
VSV
VSW
LU
RHV
RHGV
RHW
LS
UART > GPIO
d)
P0.6:SPI > UART > GPIO
e)
P0.7:TIMER2 > CMP > SPI >GPIO
REV_1.35
214
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20.2
IO 寄存器
P0_OE(0xFC)
20.2.1
表 20-1 P0_OE(0xFC)
位
7
6
5
4
3
1
0
P0_OE
名称
类型
复位值
字段
2
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
0
0
0
名称
描述
P0.0~P0.7的数字输出使能
[7:0]
P0_OE
1:输出
0:输入
P1_OE(0xFD)
20.2.2
表 20-2 P1_OE(0xFD)
位
7
6
5
4
3
1
0
P1_OE
名称
类型
复位值
字段
2
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
0
0
0
名称
描述
P1.0~P1.7的数字输出使能
[7:0]
P1_OE
1:输出
0:输入
P2_OE(0xFE)
20.2.3
表 20-3 P2_OE(0xFE)
位
7
6
5
4
3
复位值
字段
1
0
P2_OE
名称
类型
2
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
0
0
0
名称
描述
P2.0~P2.7的数字输出使能
[7:0]
P2_OE
1:输出
0:输入
REV_1.35
215
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P3_OE(0xFF)
20.2.4
表 20-4 P3_OE(0xFF)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
P3_OE
名称
类型
复位值
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[7:0]
P3_OE
描述
P3.0~P3.7的数字输出使能
1:输出
0:输入
P4_OE(0xE9)
20.2.5
表 20-5 P4_OE(0xE9)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
RSV
P4_OE[2]
P4_OE[1]
P4_OE[0]
类型
R
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:3]
RSV
保留位
P4.0~P4.2的数字输出使能
[2:0]
P4_OE
1:输出
0:输入
P1_AN(0x4050)
20.2.6
表 20-6 P1_AN(0x4050)
位
7
6
5
4
3
P1_AN
名称
2
1
0
HBMOD
HDIO
ODE1
ODE0
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
P1.7~P1.4的模拟模式使能
[7:4]
P1_AN
1:使能
0:禁止
REV_1.35
216
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P1.3 模式配置,与 P1_OE.3 组合决定 P1.3 的功能模式。
[3]
HBMOD
HBMODE
P1_OE.3
P1.3 模式
0
0
数字输入
0
1
数字输出
1
0
模拟模式
1
1
数字强驱动输出,输出高可提供
强驱动,输出低的驱动能力同
‘01’数字输出模式。
PWM 输出 IO 输出驱动能力选择,只对 FU6812 的 L_DU、L_DV、
[2]
L_DW、H_DU、H_DV、H_DW 有效。
HDIO
0:正常驱动能力
1:高驱动能力
P0.1 的漏极开路(open drain)使能
[1]
ODE1
1:使能
0:禁止
P0.0 的漏极开路(open drain)使能
[0]
ODE0
1:使能
0:禁止
P2_AN(0x4051)
20.2.7
表 20-7 P2_AN(0x4051)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
P2_AN
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
P2.7~P2.0的模拟模式使能
[7:0]
P2_AN
1:使能
0:禁止
P3_AN(0x4052)
20.2.8
表 20-8P3_AN(0x4052)
位
7
6
5
4
3
2
RSV
名称
1
0
P3_AN
类型
R
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:6]
RSV
保留位
REV_1.35
217
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FU6812/61
P3.5~P3.0的模拟模式使能
[5:0]
P3_AN
1:使能
0:禁止
P0_PU(0x4053)
20.2.9
表 20-9 P0_PU(0x4053)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
P0_PU
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
P0.7~P0.0的上拉电阻使能
[7:0]
P0_PU
1:使能
0:禁止
P1_PU(0x4054)
20.2.10
表 20-10 P1_PU(0x4054)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
P1_PU
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
P1.7~P1.0的上拉电阻使能
[7:0]
P1_PU
1:使能
0:禁止
P2_PU(0x4055)
20.2.11
表 20-11 P2_PU(0x4055)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
P2_PU
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
P2.7~P2.0的上拉电阻使能
[7:0]
P2_PU
1:使能
0:禁止
REV_1.35
218
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FU6812/61
P3_PU(0x4056)
20.2.12
表 20-12 P3_PU(0x4056)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
P3_PU
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[7:0]
P3_PU
描述
P3.7~P3.0的上拉电阻使能
1:使能
0:禁止
P4_PU(0x4057)
20.2.13
表 20-13 P4_PU(0x4057)
位
7
6
5
4
3
RSV
名称
2
1
0
P4_PU[2]
P4_PU[1]
P4_PU[0]
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:3]
RSV
保留位
P4.2~P4.0的上拉电阻使能
[2:0]
P4_PU
1:使能
0:禁止
20.2.14
PH_SEL(0x404C)
表 20-14 PH_SEL(0x404C)
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
SPITMOD
UARTEN
UARTCH
T4SEL
T3SEL
T2SEL
T2SSEL
XOE
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
字段
名称
描述
SPI 从机发送端模式
[7]
SPITMOD
0: 作为从机时,SPI 发送完毕后,MISO 管脚处于输出状态。
1: 作为从机时,SPI 发送完毕后,MISO 管脚处于高阻态。
REV_1.35
219
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UART 使能
[6]
UARTEN
0: UART 功能禁止
1: UART 功能使能
UART 端口功能转移使能
0: UART 端口功能不转移,P0.6 作为 UART 的 RXD;P0.5 作为 UART
[5]
UARTCH
的 TXD
1: UART 端口功能转移,P3.3 作为 UART 的 RXD;P3.4 作为 UART
的 TXD
TIMER4端口使能
0:P0.1作为GPIO
[4]
T4SEL
1:P0.1作为TIMER4的输入输出
注:I2C 的优先级高于 TIMER4,当使能 I2C,P0.1 作为 I2C 的端口
SCL
TIMER3端口使能
[3]
T3SEL
0:P1.1 作为 GPIO
1:P1.1作为TIMER3的输入输出
TIMER2端口使能
[2]
T2SEL
0:P1.0 作为 GPIO
1:P1.0作为TIMER2的输入输出
TIMER2端口2使能
[1]
0:P0.7作为GPIO
T2SSEL
1:P0.7作为TIMER2的端口2输入输出
注:TIMER2 优先级最高,其次是比较器输出,再次是 SPI 的 MISO
XH/L端口使能
[0]
0:P4.2/P4.1 作为 GPIO
XOE
1:P4.2/P4.1作为XH/XL的输出,根据DRVOE寄存器的MOE输出有效
输出还是空闲电平OISWH/OISWL
P0(0x80)/P1(0x90)/P2(0xA0)/P3(0xB0)/P4(0xE8)
20.2.15
端口输出寄存器 P0/1/2/3/4 支持读写访问,RMW(read-modify-write)指令访问的是寄存器的
值(RMW 指令参见)
,其他指令访问的是 PORT 管脚。
表 20-15 P0/P1/P2/P3/P4
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
GPx[7]
GPx[6]
GPx[5]
GPx[4]
GPx[3]
GPx[2]
GPx[1]
GPx[0]
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
寄存器名称
功能描述
R/W
初始值
P0[7:0]
端口寄存器 0
R/W
0x00
P1[7:0]
端口寄存器 1
R/W
0x00
P2[7:0]
端口寄存器 2
R/W
0x00
P3[7:0]
端口寄存器 3
R/W
0x00
REV_1.35
220
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P4[2:0]
端口寄存器 4
R/W
0x00
注:端口 P4 共有 3 个 PIN,对应 P4 输出寄存器为 P4[2:0]。
表 20-16 read modify write instructions
指令
功能描述
ANL
Logic AND
ORL
Logic OR
XRL
Logic exclusive OR
JBC
Jump if bit is set and clear
CPL
Complement bit
INC,DEC
Increment, decrement byte
DJNZ
Decrement and jump if not zero
MOV Px,y, C
Move carry bit to bit y of port x
CLR Px,y
Clear bit y of port x
SETB Px,y
Set bit y of port x
REV_1.35
221
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21
ADC
21.1
ADC 功能框图
ADC_MASK
ADC_SCYC
ADCEN
ADCBSY
ADCIE
ADCIF
Interrupt to MCU
AD0
ADC0_DRH/DRL
AD1
..
ADC1_DRH/DRL
12BIT ADC
MUX
..
..
ADC11_DRH/DRL
AD11
VREFEN
VREFVSEL
图 21-1 ADC 功能框图
21.2
ADC 操作说明
芯片内部集成一路 12 位逐次逼近式的 ADC,支持 12 个通道,支持突发模式采样。MCU 软件
写寄存器 ADC_CR 相关启动位时将进行顺序扫描模式,而当 FOC 功能启动后,芯片内部电路实时
自动切入触发模式以支持电机驱动时序,触发结束后自动恢复为顺序扫描模式。
顺序扫描模式
21.2.1
ADC_MASK
ADCEN
ADCBSY
ADCDR0
ADCDR1
Clear 0 By Hardware
SET 1 START ADC
Sampling
time
...
C onversion
Sampl ing
time
C onversion
R esult 0
R esult 1
MCU Read Results
.
.
.
图 21-2 ADC 顺序扫描采样时序图
如图 21-2 所示,启动 ADC 操作
⚫
设置合适的 ADC 参考电压 ADCREF
⚫
设置对应通道的编号即设置寄存器 ADC_MASK
REV_1.35
222
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⚫
设置合适的每个通道的采样时钟周期延时(最小值为 3)
⚫
设置 ADC_CR 寄存器的 ADCEN 位为 1
⚫
设置 ADC_CR 寄存器的 ADCBSY 位为 1 后,ADC 开始工作
⚫
当读取 ADCBSY 为零后可以读取 ADC 转换结果
⚫
ADC 转换顺序根据使能的通道号从低到高
(即当使能 CH2/3/4 后,依次采样转换 CH2/3/4,
然后在读取 ADCBSY 为零后读取单次转换结果)
芯片内部集成一个支持 12 通道同步采样,精度为 12bit 的 ADC。启动 ADC 操作前,设置好需
要采样的对应通道的编号即设置寄存器 ADC_MASK,设置合适的每个通道的采样时钟周期延时(最
小值为 3)
,设置 ADC_CR 寄存器的 ADCEN 和 ADCBSY 位为 1 后,ADC 开始工作。
另外,
ADC 支持触发功能,
且触发功能优先级比 MCU 软件操作优先级高,触发源可来自于 FOC
模块。
若启动 FOC 功能(配置 DRV_CR 寄存器的 FOCEN=1)
,FOC 模块将自动启动 ADC 模块并
在需要的时候触发 ADC 采样,并将采样的值自动送至 FOC 模块。
注:ADC 的触发功能优先级较高,当触发条件满足需要 ADC 采样时,如果当前正在软件操作
ADC 采样,ADC 会打断当前操作,执行触发功能,触发功能采样完毕后自动恢复之前 ADC 软件操
作的动作。当 ADC 触发功能正在采样时,若 MCU 启动 ADC 软件操作模式,则 ADC 先完成触发
采样功能,再自动启动软件操作模式。
21.2.2
ADC 触发模式
启动 FOC 功能后,ADC 可在电机驱动需要的时刻自动触发 ADC 采样。触发模式与顺序扫描模
式可同时进行,内部电路自动匹配两种不同模式的时序,但触发模式与顺序扫描模式的 ADC 通道
不宜重叠。
若启动 FOC 功能(配置 DRV_CR 寄存器的 FOCEN=1)
,FOC 模块将自动启动 ADC 模块并
在需要的时候触发 ADC 采样,并将采样的值自动送至 FOC 模块。
REV_1.35
223
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Start ADC SETUP
AD0/AD1/AD4 Channel Enable
ADC MASK EN Enable
FOCEN = 1
ADC0_DR->FOC_IA ADC1_DR->FOC_IB
ADC4_DR->FOC_IC
图 21-3 ADC 硬件触发采样流程
如图 21-3 所示,当 ADC 通道 0/1/4 使能,并且在 FOC 使能后,可由 FOC 模块硬件触发采样
并直接读取结果。
REV_1.35
224
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21.3
21.3.1
ADC 寄存器
ADC_CR(0x4039)
表 21-1 ADC_CR(0x4039)
位
7
6
名称
ADCEN
ADCBSY
类型
R/W
R/W1
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
字段
名称
5
4
3
2
1
0
ADCIE
ADCIF
R
R/W
R/W
0
0
0
RSV
描述
使能ADC功能
[7]
ADCEN
0:禁止。
1:使能。
ADC 忙标志。
MCU 操作 ADC 时应先写 ADCEN 位,使电路准备好,再写 ADCBSY 进行转
[6]
ADCBSY
换。MCU 写 1 后开始 ADC 转换,转换完毕硬件自动清 0。MCU 也可以读取此
位以判断 ADC 是否处于转换过程中。若此位已经为 1 时 MCU 再写 1 无意义。
此位 MCU 只可写 1,写 0 无意义,读出时表示 ADC 状态。
ADC_MASK=0 时此位写 1 无意义。
[5:2]
RSV
保留
ADC 中断使能。用于控制 ADCIF 是否向 MCU 发起中断事件。
(不包含 TRIG
[1]
ADCIE
模式中断)
0:禁止。
1:使能。
ADC转换结束标志位。当本次ADC转换完毕时,若ADCIE=1则向MCU发起ADC
[0]
ADCIF
中断事件。此位不受ADCIE控制。
0:本次ADC转换未完毕。
1:本次ADC转换完毕。
21.3.2
ADC_MASK={ADC_MASKH,ADC_MASKL}(0x4036~0x4037)
表 21-2 ADC_MASK={ ADC_MASKH, ADC_MASKL}(0x4036~0x4037)
ADC_MASKH(0x4036)
位
7
6
5
4
ADC_SCYC[11:8]
名称
3
2
1
0
CH11EN
CH10EN
CH9EN
CH8EN
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
1
1
0
0
0
0
ADC_MASKL(0x4037)
位
7
6
5
4
3
2
1
名称
CH7EN
CH6EN
CH5EN
CH4EN
CH3EN
CH2EN
CH1EN
REV_1.35
225
0
CH0EN
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类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[11]
CH11EN
[10]
CH10EN
[9]
CH9EN
[8]
CH8EN
[7]
CH7EN
[6]
CH6EN
[5]
CH5EN
[4]
CH4EN
[3]
CH3EN
[2]
CH2EN
[1]
CH1EN
ADC 第 11 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 10 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 9 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 8 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 7 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 6 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 5 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 4 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 3 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 2 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 1 通道使能
请参考 ADC_MASK[CH0EN]
ADC 第 0 通道使能
[0]
CH0EN
0:禁能通道
1:使能通道
21.3.3
ADC_SCYC={ADC_MASKH[7:4],ADC_SCYCL)(0x4036[7:4],0x4038)
表 21-3 ADC_SCYCL(0x4038)
ADC_SCYCL(0x4038)
位
7
6
5
4
3
ADC_SCYC [7:4]
名称
2
1
0
ADC_SCYC [3:0]
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
1
1
0
0
1
1
字段
名称
描述
ADC采样周期设置,通道AD8、AD9、AD10、AD11共用设置。
[11:8]
ADC_SCYC [11:8]
ADC_SCYC [11] = 0时,
通道AD8、AD9、AD10、AD11采样周期为ADC_SCYC [10:8]个ADC
REV_1.35
226
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时钟周期。
ADC_SCYC [11] = 1 时,
通道 AD8、AD9、AD10、AD11 采样周期为(ADC_SCYC [10:8]*8 + 7 )
个 ADC 时钟周期。
ADC采样周期设置,通道AD5、AD6、AD7共用设置。
ADC_SCYC [7] = 0时,
[7:4]
通道AD5、AD6、AD7采样周期为ADC_SCYC [6:4]个ADC时钟周期。
ADC_SCYC [7:4]
ADC_SCYC [7] = 1 时,
通道 AD5、AD6、AD7 采样周期为(ADC_SCYC [6:4]*8 + 7 )个 ADC
时钟周期。
ADC采样周期设置,通道AD0、AD1、AD2、AD3、AD4共用设置。
ADC_SCYC [3] = 0时,
通道AD0、AD1、AD2、AD3、AD4采样周期为ADC_SCYC [2:0]个ADC
[3:0]
ADC_SCYC [3:0]
时钟周期。
ADC_SCYC [3] = 1 时,
通道 AD0、AD1、AD2、AD3、AD4 采样周期为(ADC_SCYC [2:0]*8 +
7 )个 ADC 时钟周期。
21.3.4
ADC0_DR={ADC0_DRH,ADC0_DRL}(0x0300~0x0301)
表 21-4 ADC0_DR={ADC0_DRH,ADC0_DRL}(0x0300~0x0301)
ADC0_DRH(0x0300)
7
位
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC0_DRL(0x0301)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:12]
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
ADC转换完成后,第0通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 0 通道的低 8 位数据
21.3.5
ADC1_DR={ADC1_DRH,ADC1_DRL}(0x0302~0x0303)
表 21-5 ADC1_DR={ADC1_DRH,ADC1_DRL}(0x0302~0x0303)
ADC1_DRH(0x0302)
REV_1.35
227
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FU6812/61
7
位
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC1_DRL(0x0303)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:12]
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
ADC转换完成后,第1通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 1 通道的低 8 位数据
21.3.6
ADC2_DR={ADC2_DRH,ADC2_DRL}(0x0304~0x0305)
表 21-6 ADC2_DR={ADC2_DRH, ADC2_DRL}(0x0304~0x0305)
ADC2_DRH(0x0304)
7
位
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC2_DRL(0x0305)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:12]
RSV
保留
[11:8]
DH
ADC转换完成后,第2通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 2 通道的低 8 位数据
21.3.7
ADC3_DR={ADC3_DRH,ADC3_DRL}(0x0306~0x0307)
表 21-7 ADC3_DR={ADC3_DRH, ADC3_DRL}(0x0306~0x0307)
ADC3_DRH(0x0306)
位
名称
REV_1.35
7
6
5
4
RSV
228
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
www.fortiortech.com
FU6812/61
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC3_DRL(0x0307)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:12]
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
ADC转换完成后,第3通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 3 通道的低 8 位数据
21.3.8
ADC4_DR={ADC4_DRH,ADC4_DRL}(0x0308~0x0309)
表 21-8 ADC4_DR={ADC4_DRH,ADC4_DRL}(0x0308~0x0309)
ADC4_DRH(0x0308)
7
位
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC4_DRL(0x0309)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:12]
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
ADC转换完成后,第4通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 4 通道的低 8 位数据
21.3.9
ADC5_DR={ADC5_DRH,ADC5_DRL}(0x030A~0x030B)
表 21-9 ADC5_DR={ADC5_DRH, ADC5_DRL}(0x030A~0x030B)
ADC5_DRH(0x030A)
位
7
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
229
www.fortiortech.com
FU6812/61
ADC5_DRL(0x030B)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:12]
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
第5通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 5 通道的低 8 位数据
21.3.10
ADC6_DR={ADC6_DRH,ADC6_DRL}(0x030C~0x030D)
表 21-10 ADC6_DR={ADC6_DRH, ADC6_DRL}(0x030C~0x030D)
ADC6_DRH(0x030C)
7
位
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC6_DRL(0x030D)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:12]
RSV
保留
[11:8]
DH
第6通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 6 通道的低 8 位数据
21.3.11
ADC7_DR={ADC7_DRH,ADC7_DRL}(0x030E~0x030F)
表 21-11 ADC7_DR={ADC7_DRH,ADC7_DRL}(0x030E~0x030F)
ADC7_DRH(0x030E)
位
7
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
6
5
4
3
2
1
0
ADC7_DRL(0x030F)
位
REV_1.35
7
230
www.fortiortech.com
FU6812/61
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:12]
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
第7通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 7 通道的低 8 位数据
21.3.12
ADC8_DR={ADC8_DRH,ADC8_DRL}(0x0310~0x0311)
表 21-12 ADC8_DR={ADC8_DRH,ADC8_DRL}(0x0310~0x0311)
ADC8_DRH(0x0310)
7
位
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC8_DRL(0x0311)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:12]
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
第8通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 8 通道的低 8 位数据
21.3.13
ADC9_DR={ADC9_DRH,ADC9_DRL}(0x0312~0x0313)
表 21-13 ADC9_DR={ADC9_DRH,ADC9_DRL}(0x0312~0x0313)
ADC9_DRH(0x0312)
位
7
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC9_DRL(0x0313)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
REV_1.35
231
www.fortiortech.com
FU6812/61
0
复位值
字段
名称
[15:12]
0
0
0
0
0
0
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
第9通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 9 通道的低 8 位数据
21.3.14
0
ADC10_DR={ADC10_DRH,ADC10_DRL}(0x0314~0x0315)
表 21-14 ADC10_DR={ADC10_DRH,ADC10_DRL}(0x0314~0x0315)
ADC10_DRH(0x0314)
7
位
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC10_DRL(0x0315)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[15:12]
描述
RSV
保留
[11:8]
DH
第10通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 10 通道的低 8 位数据
21.3.15
ADC11_DR={ADC11_DRH,ADC11_DRL}(0x0316~0x0317)
表 21-15 ADC11_DR={ADC11_DRH,ADC11_DRL}(0x0316~0x0317)
ADC11_DRH(0x0316)
位
7
6
5
4
RSV
名称
3
2
1
0
DH[3]
DH[2]
DH[1]
DH[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
ADC11_DRL(0x0317)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
名称
DL[7]
DL[6]
DL[5]
DL[4]
DL[3]
DL[2]
DL[1]
DL[0]
类型
R
R
R
R
R
R
R
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
232
www.fortiortech.com
FU6812/61
字段
[15:12]
名称
RSV
描述
保留
[11:8]
DH
第11通道的高4位ADC转换数据
[7:0]
DL
ADC 转换完成后,第 11 通道的低 8 位数据
REV_1.35
233
www.fortiortech.com
FU6812/61
DAC
DAC 功能框图
22.1
P2_AN[6]
P2_OE[6]
22
VREF
DACEN
8
DAC0
P2.6/DAC/CMP3M
DAC0OUT
VREFN
DAC_DR
DACMOD
CMP3P
CMP3
VHALF
1
图 22-1 DAC 功能框图
注意:
1.
DAC0 输出无电流驱动能力,只能带容性负载,片外如需用作阻性负载,需用运放电压跟随后
输出
2.
如需 DAC0 输出至 P2.6/DAC 引脚,需配置:P2_AN[6]=1,P2_OE[6]=1
3.
DAC0 使用 VREF 做参考电压,使能 DAC 需要 VREFEN=1, DACEN=1
22.2
22.2.1
DAC 寄存器
DAC_CR(0x4035)
表 22-1 DAC_CR(0x4035)
位
7
6
名称
DACEN
DACMOD
类型
R/W
R/W
R
R
复位值
0
0
0
0
字段
名称
5
4
3
2
1
0
R
R
R
R
0
0
0
0
RSV
描述
DAC 使能
[7]
DACEN
0:DAC 禁止。
1:DAC 使能。
[6]
REV_1.35
DACMOD
DAC 模式设置
234
www.fortiortech.com
FU6812/61
0: 正常模式,DAC 输出电压范围为 0 到 VREF。
1: 半电压转换模式,DAC 输出电压范围为 VHALF 到 VREF。
[5:0]
RSV
22.2.2
DAC_DR(0x404B)
保留
表 DAC_DR(0x404B)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
DAC_DR
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:0]
DAC_DR
DAC 控制器数据输入。
REV_1.35
235
www.fortiortech.com
FU6812/61
23
DMA
DMA 功能与说明
23.1
DMA0_CR0
[DMACFG]
DMA1_CR0
[DMACFG]
ENDIAN
INTEN
UART Receive request
UART transmit request
CH0LEN
CH0BA
Channel 0
I2C to XRAM request
CH0EN
CH0BUSY
CH0INT
DMA
ENGINE
XRAM to I2C request
CH1LEN
CH1BA
Channel 1
CH1EN
CH1BUSY
CH1INT
SPI to XRAM request
XRAM to SPI request
DMA 子模块包含一个双通道的 DMA 控制器,它实现了外设(SPI、UART、I2C)与 XRAM
之间的直接数据传输,传输过程中 DMA 对 XRAM 的访问动作不干扰 MCU 对 XRAM 的正常读写
操作。传输的长度和 XRAM 访问的起始地址可设置,支持传输过程中的大小端模式设置,支持中断
使能。
启动 DMA 的操作过程一般是:先配置好外设并使能外设,再根据需求通过 DMAx_CR0[CFG]
设置 DMA 接管外设输入输出通道,设置 DMA 中断、传输顺序以及传输长度和 XRAM 起始地址,
然后写 DMAx_CR0[EN]和 DMAx_CR0[BSY]为 1,即可启动 DMA。数据传输完毕后可清对应 DMA
中断,再次启动 DMA 时无须再次设置配置位,只需写 DMAx_CR0[BSY]为 1,即可再次启动 DMA。
23.2
DMA 寄存器
ADDR
XSFR
BIT7
BIT6
0x403A
DMA0_CR0
DAMEN
DMABSY
0x403B
DMA1_CR0
DMAEN
DMABSY
0x403C
0x403D
0x403E
0x403F
REV_1.35
DMA0_CR1
DMA1_CR1
BIT5
BIT2
BIT1
BIT0
DMACFG[2:0]
DMA_IE
ENDIAN
DMAIF
DMACFG[2:0]
DBG_SW
DBG_EN
DMAIF
CH0LEN[5:0]
BIT4
BIT3
CH0BA[9:8]
CH0BA[7:0]
CH1LEN[5:0]
CH1BA[9:8]
CH1BA[7:0]
236
www.fortiortech.com
FU6812/61
23.2.1
DMA0_CR0(0x403A)
表 DMA0_CR0(0x403A)
位
7
6
5
4
名称
DMAEN
DMABSY
类型
R/W
R/W1
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
3
2
1
0
DMAIE
ENDIAN
DMAIF
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
DMACFG
字段
名称
描述
[7]
DMAEN
DMA 通道 0 使能
DMA 通道 0 忙状态/开始
读:
0 : 通道 0 传输已完成,或者未进入传输状态。
[6]
DMABSY
1: 通道 0 正在传输。
写:
0: 无意义。
1: 启动通道 0 开始传输。
通道 0 外设选择
000: 从 UART 到 XRAM
001: 从 XRAM 到 UART.
[5:3]
DMACFG
010: 从 I2C 到 XRAM
[2:0]
011: 从 XRAM 到 I2C
100: 从 SPI 到 XRAM
101: 从 XRAM 到 SPI
当通道 0 状态忙时不可改变。
DMA 中断请求使能。
[2]
DMAIE
0: 禁止 DMA 向 MCU 发出中断请求。
1: 使能 DMA 向 MCU 发出中断请求,当中断标志 CH0INT 或 CH1INT 为 1 时,即向
MCU 发出中断请求。
DMA 数据传输顺序模式。
0: 高位字节先接收或发送。
[1]
ENDIAN
1: 低位字节先接收或发送。
此位的设置针对 16 位数据模式,8 位数据模式时应配置为 0。
当通道 0 或 1 状态忙时不可改变。
DMA 通道 0 传输完成中断标志。硬件置 1,软件清 0。
[0]
DMAIF
0: 无中断产生。
1: 通道 0 传输完成标志。
(INTEN=1 时,向 MCU 发出中断请求,否则仅产生标志)
23.2.2
DMA1_CR0(0x403B)
表 DMA1_CR0(0x403B)
位
7
6
名称
DMAEN
DMABSY
REV_1.35
5
4
DMACFG
237
3
2
1
0
DBGSW
DBGEN
DMAIF
www.fortiortech.com
FU6812/61
类型
R/W
R/W1
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7]
DMAEN
DMA 通道 1 使能
DMA 通道 1 忙状态/开始
读:
0 : 通道 1 传输已完成,或者未进入传输状态。
[6]
DMABSY
1: 通道 1 正在传输。
写:
0: 无意义。
1: 启动通道 1 开始传输。
通道 1 外设选择
000: 从 UART 到 XRAM
001: 从 XRAM 到 UART.
[5:3]
DMACFG
010: 从 I2C 到 XRAM
[2:0]
011: 从 XRAM 到 I2C
100: 从 SPI 到 XRAM
101: 从 XRAM 到 SPI
当通道 1 状态忙时不可改变。
DEBUG 模式区域选择
[2]
DBGSW
0: DEBUG 区域选择 XSFR(导出地址空间:0x4020 ~ 0x40FF)
1:DEBUG 区域选择 XRAM(导出地址空间:0x0000 ~ 0x0317)
DEBUG 模式使能
0: 正常模式
1: DEBUG 模式
[1]
DBGEN
当 CH1CFG 配置为 101,DBG_EN=1 时,
DMA 将进入 DEBUG 模式,
此时 SPI_EN=1
时,SPI 为 3 线主机只发模式(MISO 线无效)。DMA 自动、反复将 DBG_SW 区域相关
数据通过 SPI MOSI 发送出去,CH1BA/CH1LEN 用于指定区域内的地址,发送时 NSS
自动变为低,每发送完一次循环,NSS 自动变为高电平一次,然后继续下一次循环发送。
进入 DEBUG 模式后,DMA0CH1 中断自动关闭。
DMA 通道 1 传输完成中断标志。硬件置 1,软件清 0。
[0]
DMAIF
0: 无中断产生。
1: 通道 1 传输完成标志。
(INTEN=1 时,向 MCU 发出中断请求,否则仅产生标志)
23.2.3
DMA0_CR1(0x403C)
表 DMA0_CR1H(0x403C)
位
7
6
5
4
3
2
CH0LEN
名称
1
0
CH0BA[9:8]
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
REV_1.35
238
www.fortiortech.com
FU6812/61
表 DMA0_CR1L(0x403D)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
CH0BA[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[15:10]
CH0LEN[5:0]
写:DMA 通道 0
XRAM 数据传输长度。
当通道 0 状态忙时不可改变。当 ENDIAN=1 时,推荐 CH0LEN 设置为奇数。
读:DMA 通道 0 目前传输的字节是第几字节(0 表示第 1 字节)
。
DMA 通道 0 XRAM 首地址。
[9:0]
CH0BA[9:0]
当通道 0 状态忙时不可改变。
注意,通道 0 传输的 XRAM 地址空间区域为:CH0BA[9:0] ~ (CH0BA[9:0] +
CH0LEN[5:0])。
23.2.4
DMA1_CR1(0x403E)
表 DMA1_CR1H(0x403E)
7
位
6
5
4
3
2
1
CH1LEN
名称
0
CH1BA[9:8]
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
表 DMA1_CR1L(0x403F)
7
位
6
5
4
3
CH1BA[7:0]
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
写:DMA 通道 1
[15:10]
CH1LEN[5:0]
XRAM 数据传输长度。
当通道 1 状态忙时不可改变。
当 ENDIAN=1 时,推荐 CH1LEN 设置为奇数。
读:DMA 通道 1 目前传输的字节是第几字节(0 表示第 1 字节)
。
DMA 通道 1
[9:0]
CH1BA[9:0]
XRAM 首地址。
当通道 1 状态忙时不可改变。
注意,通道 1 传输的 XRAM 地址空间区域为:CH1BA[9:0] ~ (CH1BA[9:0] +
CH1LEN[5:0])。
当 DMA 通道外设选择为 I2C 时
(包括从 I2C 到 XRAM、从 XRAM 到 I2C),
I2C 通讯的 START+Address
中断仍需 MCU 软件清除。I2C 为从机时,若遇到 STOP,需软件清 0 寄存器 I2C_SR[STOP],以清
除 I2C 中断,并应重新开启 DMA 传输。
REV_1.35
239
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VREF 参考电压
24.1
VREF 模块的操作说明
P3_AN[5]
24
VREFEN
VBG
P3.5/VREF
VREFVSEL[1:0]
3/4/4.5/VDD5
图 24-1 VREF 模块的端口输入输出情况
VREF 模块的端口情况如图 24-1 所示。VREF 是参考电压生成模块,可向 ADC 提供内部参考
基准。
要使 VREF 工作,需要配置寄存器如下:VREFEN=1,VREFVSEL 选择输出电压,具体见表
24-1。如需输出 VREF 电压至芯片引脚,配置 P3_AN[5]=1。VREF 电压在芯片内部用于 ADC 的参
考电压和 DAC 的参考电压。(备注:FU6812S 只能使用内部 VDD5 作为参考电压选择端)
REV_1.35
240
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24.2
24.2.1
VREF 模块的寄存器
VREF_VHALF_CR(XRAM: 0x404F)
表 24-1 VREF_CR(0x404F)
位
7
6
5
4
3
2
1
名称
VREFVSEL
RSV
VREFEN
类型
R/W
R
R/W
R
R
R
R/W
0
0
0
0
0
0
复位值
字段
0
名称
0
RSV
0
VHALFEN
描述
VREF 模块输出参考电压选择端
01: VDD5
7:6
VREFVSEL
00: 4.5V
11: 4V
10: 3V
5
RSV
保留位
VREF 模块使能信号,用于给 ADC 提供内部参考基准
4
VREFEN
0:禁止内部 VREF 参考,如设置 P3_AN[5]=1,外部参考从 P3.5 输入
1:使能内部VREF参考,如设置P3_AN[5]=1,内部VREF参考送出至P3.5
引脚,可接0.1~1uF电容提高VREF稳定性
3:1
RSV
保留位
VHALF 工作使能
0
VHALFEN
0:禁止
1:使能
REV_1.35
241
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VHALF 参考电压
VHALF 模块的操作说明
VREF
P3_AN[2]
25.1
VHALFEN
25
VREF/2
P3.2/VHALF
图 25-1 VHALF 模块的端口输入输出情况
VHALF 模块的端口情况如图 25-1 所示。VHALF 的作用是产生一个参考电压。
要使 VHALF 模块正常工作,需配置寄存器如下:VHALFEN=1;P3_AN[2]=1,将 VHALF 电
压输出至 P3.2 引脚。
25.2
VHALF 模块的寄存器
VHALF 配置寄存器参考表 24-1。
REV_1.35
242
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运放
26
AMPxEN
FU6812L/61Q 集成有 3 个高速独立运算放大器(运放)
,分别为 AMP0、AMP1、AMP2。每个
运放均有独立的使能端。FU6812N/S、FU6861N 只集成 1 个运放 AMP0。
AMPxP
AMPxO
AMPxM
图 26-1 运算放大模块示意图
26.1
26.1.1
运放操作说明
母线电流运放(AMP0)
AMP0EN
运放连接如图 26-2 所示。
P3.1/AMP0P
P2.7/AMP0O
P3.0/AMP0M
图 26-2 母线电流运放(AMP0)
如果要使能母线电流模块,需配置:AMP0EN=1。
母线电流运放的输入输出端对应的引脚如图 26-2 所示。使能 AMP0 运放前,应先使此运放相
关的三个 GPIO 口全变成模拟模式,即 P2.7,P3.0,P3.1 全变成模拟模式,设置 P2_AN[7]=1,
P3_AN[1:0]=11B。
REV_1.35
243
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26.1.2
AMP1
AMP1EN
26.1.2.1
相电流运放(AMP1/AMP2)
P1.6/AMP1P
P2.0/AMP1O
P1.7/AMP1M
图 26-3 AMP1 输入输出相关引脚的情况
如果要使能相电流运放 AMP1,需配置:AMP1EN=1。
相电流运放的输入输出端对应的引脚如图 26-3 所示。使能 AMP1 运放前,应先使此运放相关
的三个 GPIO 口全变成模拟模式,即 P1.6,P1.7,P2.0 全变成模拟模式,设置 P1_AN[7:6]=11B,
P2_AN[0]=1B。
AMP2
AMP2EN
26.1.2.2
P2.1/AMP2P
P2.3/AMP2O
P2.2/AMP2M
图 26-4 AMP2 输入输出相关 pad 的情况
如果要使能相电流运放 AMP2,需配置:AMP2EN=1。
相电流运放的输入输出端对应的引脚如图 26-4 所示。使能 AMP2 运放前,应先使与此运放相
关的三个 GPIO 口全变成模拟模式,即 P2.1,P2.2,P2.3 全变成模拟模式,设置 P2_AN[3:1]=111B。
REV_1.35
244
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26.2
26.2.1
运放寄存器
AMP_CR(0x404E)
表 26-1 AMP_CR(0x404E)
位
7
6
5
4
3
RSV
名称
2
1
0
AMP2EN
AMP1EN
AMP0EN
类型
R
R
R
R
R
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:3]
RSV
保留位
[2]
AMP2EN
使能AMP 2
[1]
AMP1EN
使能AMP 1
[0]
AMP0EN
使能AMP 0
REV_1.35
245
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比较器
27.1
比较器 CMP3
CMP3HYS
CMP3EN
27.1.1
比较器操作说明
P2.0/AD0
CMP3MOD[1:0]
27
P2.3/AD1
P2.7/CMP3P/AD4
CMP3_OUT
P2_AN[6]
P2_OE[6]
P2.6/CMP3M
VREF
DAC0DAT[7:0]
8Bit
DAC
DAC0EN
图 27-1 比较器 CMP3 的输入输出相关信号
如果要使能比较器 CMP3,需配置:
1.
配置 CMP3MOD,选择单输入、双输入、三输入模式
2.
根据 1 的配置选择相应引脚为模拟形式,Px_AN[x]=1,如单输入模式:配置 P2_AN[7]=1
3.
配置负输入端参考电压,可来自片内 DAC 输出或来自芯片外部。如果来自 DAC,则应使
能 DAC,参考 DAC 章节;如果来自芯片外部,配置 P2_AN[6]=1, P2_OE[6]=1,从 P2.6
引脚输入参考电压
4.
配置 CMP3HYS,选择是否使用迟滞
5.
使能比较器 3,CMP_CR2 寄存器的 CMP3EN=1。
比较器的输入输出端对应的引脚如图 27-1 所示。CMP3HYS 控制的是比较器 CMP3 的迟滞电
压。CMP3 有三种输入模式选择,由 CMP3MOD[1:0]决定。
REV_1.35
246
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CMP3HYS
CMP3EN
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P2.7/CMP3P/AD4
P2_AN[6]
P2_OE[6]
CMP3_OUT
P2.6/CMP3M
VREF
CMP3MOD[1:0]=00
DAC0DAT[7:0]
8Bit
DAC
DAC0EN
P2.0/AD0
CMP3MOD[1:0]
CMP3HYS
CMP3EN
图 27-2 CMP3MOD[1:0]=00B,选择单比较器输入模式
P2.3/AD1
CMP3_OUT
P2_AN[6]
P2_OE[6]
P2.6/CMP3M
VREF
DAC0DAT[7:0]
CMP3MOD[1:0]=01
8Bit
DAC
DAC0EN
图 27-3 CMP3MOD[1:0]=01B,选择双比较器输入模式
REV_1.35
247
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P2.0/AD0
CMP3MOD[1:0]
CMP3HYS
CMP3EN
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P2.3/AD1
P2.7/CMP3P/AD4
CMP3_OUT
P2_AN[6]
P2_OE[6]
P2.6/CMP3M
VREF
CMP3MOD[1:0]=1X
DAC0DAT[7:0]
8Bit
DAC
DAC0EN
图 27-4 CMP3MOD[1:0]=1XB,选择三比较器输入模式
27.1.1.1
母线电流保护
母线电流保护是根据母线电流保护信号的产生,自动关闭电机的输出,以达到保护芯片和电机
的目的。配置 EVT_FILT 寄存器的 MOEMD=01,产生保护事件自动关闭输出,同时上报保护中断。
配置 EVT_FILT 寄存器的 MOEMD=00,产生保护事件不会自动关闭输出,但是会上报保护中断。
母线电流保护事件可以配置 EVT_FILT 寄存器的 EFSRC 选择由比较器 CMP3 产生,或者通过
外部中断 INT0(P0.0)产生。当芯片外接 IPM 模块控制电机,IPM 的 FALUT 信号接 P0.0,配置
EVT_FILT 寄存器的 EFSRC=1,通过外部中断 INT0 产生母线电流保护信号,此时保护中断为外部
中断 INT0。配置 EVT_FILT 寄存器的 EFSRC=0,母线电流保护信号由比较器 CMP3 产生,通过比
较母线上采样电压的电压值,产生保护信号,此时保护中断为比较 CMP3 的中断。
母线电流保护事件的输入信号可以配置 EVT_FILT 寄存器的 EFDIV != 0 使能滤波功能,通过
EVT_FILT 寄存器的 EFDIV=01/10/11 选择滤波宽度 4/8/16 个时钟周期。使能滤波功能,滤波后的
信号会比滤波前的信号大概延迟 4~5/8~9/16~17 时钟周期。
当 CMP3 用于母线电流保护时,可以配合内部模块直接控制关闭电机输出,达到保护作用。
REV_1.35
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CMP3P电压(V)
P26 or DAC0
CMP3_OUT
MOEMD = 01
EFSRC = 0
MOE
1
0
1
0
EVT_FILT
图 27-5 母线过流保护关闭 MOE 示意图
配置 CMP3IM 为上升沿产生中断,配置 EVT_FILT 寄存器的 MOEMD=01,产生保护事件自动
关闭输出,同时上报保护中断,配置 EVT_FILT 寄存器的 EFSRC=0,母线电流保护信号由比较器
CMP3 产生,通过比较母线上采样电压的电压值,产生保护信号。配置 EVT_FILT 寄存器的
EFDIV=01/10/11 选择滤波宽度 4/8/16 个时钟周期,选择滤波后的信号会比滤波前的信号大概延迟
4~5/8~9/16~17 时钟周期。如图图 27-5 所示,当比较器正输入端电压高于负输入端电压时,
CMP3_OUT1 被置 1,
产生 CMP3 比较中断,经过 EFDIV 滤波后硬件自动关闭 MOE
(MOE 被清零),
6 路输出都关断,从而起到保护作用。
27.1.1.2
逐波限流
逐波限流主要应用于 BLDC 的方波控制,配置 EVT_FILT 寄存器的 MOEMD=10,产生保护事
件自动关闭输出,
在 DRV 计数器的上溢事件自动使能 MOE;配置 EVT_FILT 寄存器的 MOEMD=11,
产生保护事件自动关闭输出,在 DRV 计数器的上溢下溢事件和每隔 5us 自动使能 MOE。
逐波限流需配置 CMP_CR0 寄存器的 CMP3IM,同时会产生 CMP3 的中断,如果不需要中断,
可以将 CMP3 的中断的优先级设置为最低,同时写一个空的 CMP3 中断处理函数。
I
Limit
DRV_CNTR
MOE
图 27-6 MOEMD=10 模式的逐波限流
REV_1.35
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I
Limit
5us
MOE
图 27-7 MOEMD=11 模式的逐波限流
27.1.2
比较器 CMP4
比较器 CMP4 为一迟滞比较器,参考图 27-8,通过外部中断 0 判断是否触发 CMP4 的翻转或
者配置 CMPSEL 选择比较器输出信号。使能 CMP4 时,CMP3MOD[1:0]不能为 01B。CMP4 一般不
单独使用,配合 CMP3 做 BLDC 方波控制时逐波限流用。
如需使能 CMP4,配置 CMP4 的用法如下:
1. P2_AN[3]=1、P2_AN[7]=1,配置 P2.3/CMP4P 和 P2.7/CMP4M 引脚为模拟形式
2. CMP4EN=1,使能 CMP4
3. 配置 LVSR[EXT0CFG]为 CMP4 触发外部中断 INT0
4. 清除外部中断 INT0 标志,设置 INT0 的触发沿,使能外部中断 INT0
CMP4EN
5. 当比较器输出由 1 到 0 翻转时触发外部中断 INT0
P2.3/CMP4P
CMP4OUT
P2.7/CMP4M
INT0
图 27-8 CMP4 模块示意图
27.1.3
比较器 CMP0
比较器 CMP0 有多种比较模式,其会根据配置自动使能 CMP0、CMP1、CMP2,可用于实时
检测电机转子的位置和转速。
比较器 CMP0 的 3 路输出信号 CMP0OUT~CMP2OUT 先经过 TIM1 的滤波和采样模块模块,
因此使用 CMP0 前需确保 TIM1_CR3[T1TIS]=01B,CMP_SR 关于 CMP0 的结果才是基于 CMP0
REV_1.35
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产生,否则 CMP_SR 关于 CMP0 的结果是基于 HALL 信号产生。
CMP0MOD[1:0]=00B,选择无内置电阻 3 比较器模式。参考图 27-9,可用于片外虚拟中心点电
阻情况下的电机 BEMF 检测,
负输入端固定接 P1.5/CMP0M,
正输入端为 P1.4/CMP0P、
P1.6/CMP1P、
P2.1/CMP2P,与之对应的输出分别送至 CMP0OUT、CMP1OUT、CMP2OUT。
无内置电阻 3 比较器模式寄存器配置:
1. TIM1_CR3[T1TIS]=01B,选择比较器作为输入
2. CMP0MOD[1:0]=00B,选择无内置电阻 3 比较器模式
3. P1_AN[6:4]=111B,P2_AN[1]=1 配置相关端口为模拟形式
4. P1_PU[5:4]=00B,复位值即为 00B,如无修改可忽略此步
5. 配置 CMP0HYS[2:0],设置需要的迟滞电压,复位值为 000B
6. CMP0EN=1,使能比较器
7. 程序根据需要配置 CMP0SEL[1:0],选择一路或多路输入,参考表 27-3 之 CMP0SEL 描述
CMP0EN
CMP0SEL[1:0]
CMP0HYS[2:0]
8. 比较器输出分别送至寄存器 CMP2OUT~CMP0OUT,即 CMP_SR[2:0]
P1.4/CMP0P
CMP0OUT
P1.6/CMP1P
CMP1OUT
P2.1/CMP2P
CMP2OUT
P1.5/CMP0M
CMP0MOD[1:0]=00B
图 27-9 CMP0MOD[1:0]=00B,选择无内置电阻 3 比较器模式,可用于片外虚拟中心点电阻情况下的电
机 BEMF 检测
CMP0MOD[1:0]=01B,选择有内置电阻 3 比较器模式,参考图 27-10,可用于有内置虚拟中心
点电阻的电机 BEMF 检测,负输入端接片内接内置电阻中心点,正输入端为 P1.4/CMP0P、
P1.6/CMP1P、P2.1/CMP2P,与之对应的输出分别送至 CMP0OUT、CMP1OUT、CMP2OUT。
内置电阻 3 比较器模式寄存器配置:
1. TIM1_CR3[T1TIS]=01B,选择比较器作为输入
2. CMP0MOD[1:0]=01B,选择有内置电阻 3 比较器模式
3. P1_AN[6]=1, P1_AN[4]=1,P2_AN[1]=1 配置相关端口为模拟形式
4. P1_PU[4]=0,复位值即为 0,如无修改可忽略此步
REV_1.35
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5. 配置 CMP0HYS[2:0],设置需要的迟滞电压,复位值为 000B
6. CMP0EN=1,使能比较器
7. 程序根据需要配置 CMP0SEL[1:0],选择一路或多路输入,参考表 27-3 之 CMP0SEL 描述
CMP0EN
CMP0SEL[1:0]
CMP0HYS[2:0]
8. 比较器输出分别送至寄存器 CMP2OUT~CMP0OUT,即 CMP_SR[2:0]
P1.4/CMP0P
CMP0OUT
P1.6/CMP1P
CMP1OUT
P2.1/CMP2P
CMP2OUT
CMP0MOD[1:0]=01B
图 27-10 CMP0MOD[1:0]=01B,选择有内置电阻 3 比较器模式
可用于有内置虚拟中心点电阻的电机 BEMF 检测
CMP0MOD[1:0]=10B,选择 3 差分比较器模式,参考图 27-11,可用于差分 HALL 输入时检测
电机转子位置。负输入端为 P1.5/CMP0M、P1.7/CMP1M、P2.1/CMP2M,与之对应的正输入端分别
为 P1.4/CMP0P、P1.6/CMP1P、P2.1/CMP2P,与之对应的输出分别送至 CMP0OUT、CMP1OUT、
CMP2OUT。
3 差分比较器模式寄存器配置:
1. TIM1_CR3[T1TIS]=01B,选择比较器作为输入
2. CMP0MOD[1:0]=10B,选择 3 差分比较器模式
3. P1_AN[7:4]=1111B, P2_AN[2:1]=11B 配置相关端口为模拟形式
4. P1_PU[4]=0,复位值即为 0,如无修改可忽略此步
5. 配置 CMP0HYS[2:0],设置需要的迟滞电压,复位值为 000B
6. CMP0EN=1,使能比较器
7. 程序根据需要配置 CMP0SEL[1:0],选择一路或多路输入,参考表 27-3 之 CMP0SEL 描述
8. 比较器输出分别送至寄存器 CMP2OUT~CMP0OUT,即 CMP_SR[2:0]
REV_1.35
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CMP0EN
CMP0SEL[1:0]
CMP0HYS[2:0]
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P1.4/CMP0P
CMP0OUT
P1.5/CMP0M
P1.6/CMP1P
CMP1OUT
P1.7/CMP1M
P2.1/CMP2P
CMP2OUT
P2.2/CMP2M
CMP0MOD[1:0]=10B
图 27-11 CMP0MOD[1:0]=10B,选择 3 差分比较器模式
可用于差分 HALL 输入时检测电机转子位置
CMP0MOD[1:0]=11B,选择双比较器模式,参考图 27-12,负输入端接 P1.5/CMP0M,正输入
端为 P1.4/CMP0P、P1.3/CMP1PS,与之对应的输出分别送至 CMP0OUT、CMP1OUT。
双比较器模式寄存器配置:
1. TIM1_CR3[T1TIS]=01B,选择比较器作为输入
2. CMP0MOD[1:0]=11B,选择双比较器模式
3. P1_AN[5:3]=111B, P1_OE[3]=0B 配置相关端口为模拟形式
4. P1[5:3]的上拉电阻可根据需要选择开启 P1_PU[5:3]=111B 或者关闭 P1_PU[5:3]=000B,复位
值为 0,如无修改可忽略此步。双比较器模式下,P1[5:3]的上拉只用于特殊场合应用,一般
情况下选择关闭
5. 配置 CMP0HYS[2:0],设置需要的迟滞电压,复位值为 000B
6. CMP0EN=1,使能比较器
7. 程序根据需要配置 CMP0SEL[1:0],选择一路或多路输入,参考表 27-3 之 CMP0SEL 描述
8. 比较器输出分别送至寄存器 CMP1OUT、CMP0OUT,即 CMP_SR[1:0]
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CMP0EN
CMP0SEL[1:0]
CMP0HYS[2:0]
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P1.4/CMP0P
CMP0OUT
P1.3/CMP1PS
CMP1OUT
P1.5/CMP0M
CMP0MOD[1:0]=11B
图 27-12 双比较器模式
比较器 0 迟滞电压可通过寄存器设置,可根据实际需求配置合理的正负迟滞电压。
VIN+
CMPX+
VIN- CMPX-
OUT
CMPX
CIRCUIT CONFIGURATION
Positive Hysteresis Voltage
(Programmed by CMPXHYS Bits)
Negative Hysteresis Voltage
(Programmed by CMPXHYS Bits)
VININPUTS
VIN+
VOH
OUTPUT
VOL
Negative Hysteresis
Disabled
Positive Hysteresis
Disabled
Maximum
Negative Hysteresis
Maximum
Positive Hysteresis
图 27-13 比较器 0 迟滞输入输出图
REV_1.35
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27.1.4
比较器采样
比较器采样功能主要用于 BLDC 驱动和 RSD 功能,作用是消除来自于驱动电路的开关干扰。
应用于 BLDC 驱动请参考采样,应用于 RSD 请参考 RSD 的比较器采样。
delaytime
delaytime
PWM output
Toffdelay
PWM of CMP
CSOFFD
PWM ON Sampling interval
CSOND
CSOND
图 27-14 PWM ON 采样模式
PWM 输出(PWM out)反映到比较器的干扰相对于 PWM 的跳变沿存在延迟,主要受以下因素
影响:驱动电阻的大小,mos 的开关速度,比较的输入延迟和迟滞设置,图中的 delaytime 为 IC
输出电平到比较器检测到电平的延迟时间。在进行高电平采样时采样区间应被比较器上实际读到的
高电平所包络,首先设置延迟时间 CSOND 以越过延迟以及 MOS 管开关的震荡。同时,若不设置
CSOFFD 的值,采样区间的结束时刻为芯片输出 PWM 波下降沿后延迟 CSOND,此时实际采样窗
口已经跃出比较器上高电平(PWM of CMP)所对应的时间,故设置 CSOFFD 的值使得实际采样窗口
在 PWM out 波下降沿延迟 Toffdelay(Toffdelay=CSOND- CSOFFD)后关闭。
delaytime
delaytime
PWM output
PWM of CMP
Toffdelay
CSOFFD
PWM OFF Sampling interval
CSOND
CSOND
图 27-15 PWM OFF 采样模式
同理,在进行低电平采样时采样区间应该被比较器上实际读到的低电平所包络,首先设置延迟
时间 CSOND 以越过延迟以及 MOS 管开关的震荡。同时,若不设置 CSOFFD 的值,采样区间的结
束时刻为芯片输出 PWM 波上升沿后延迟 CSOND,此时实际采样窗口已经跃出比较器上低电平
(PWM of CMP)所对应的时间,故设置 CSOFFD 的值使得实际采样窗口在 PWM out 波上升沿延迟
Toffdelay(Toffdelay=CSOND- CSOFFD)后关闭。
测量 PWM 输出到比较器的延迟方法:设置 CMP_CR3 寄存器的 SAMSEL=00 禁止比较器采样
功能,设置 CMP_CR3 寄存器的 CMPSEL 输出对应比较器的比较值,使能 PWM 输出和比较器,
REV_1.35
255
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手动转到电机使比较器值翻转,测量 PWM 输出和比较器的输出之间延迟。
27.1.5
比较器输出
四个比较器的输出接到多路选择器中,同时由 CMP_CR2 寄存器的 CMPSEL 选择其中一个比
较器信号输出到特定的引脚上。
REV_1.35
256
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27.2
比较器寄存器
CMP_CR0(0xD5)
27.2.1
表 27-1CMP_CR0(0xD5)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
名称
CMP3IM
CMP2IM
CMP1IM
CMP0IM
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
0
复位值
字段
名称
[7:6]
CMP3IM
[5:4]
CMP2IM
[3:2]
CMP1IM
0
0
0
0
0
0
0
1
0
描述
比较器CMP3中断模式
参考 CMP0IM 描述
比较器CMP2中断模式
参考 CMP0IM 描述
比较器CMP1中断模式
参考 CMP0IM 描述
比较器CMP0中断模式
00:不产生中断
[1:0]
CMP0IM
01:上升沿产生中断
10:下降沿产生中断
11:上升/下降沿均产生中断
27.2.2
CMP_CR1(0xD6)
表 27-2CMP_CR1(0xD6)
位
7
名称
HALLSEL
类型
R/W
R/W
复位值
0
0
字段
名称
6
5
4
3
CMP3EN
CMP3HYS
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
0
0
CMP3MOD
2
CMP0HYS
描述
HALL 信号输入选择
[7]
HALLSEL
0:P0.2/P3.7/P3.6
1:P1.4/P1.6/P2.1
比较器 3 的正输入端选择,参考图 27-1,
负输入端接 P2.6 或 DAC
输出。
[6:5]
CMP3MOD
00:单正输入端模式,P2.7 接正输入端,参考图 27-2
01: 双比较器模式,P2.0 和 P2.3 接正输入端,参考图 27-3
1X:3比较器模式,P2.0、P2.3和P2.7接正输入端,参考图 27-4
比较器 3 使能端
[4]
CMP3EN
0:不使能
1:使能
REV_1.35
257
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比较器 3 的迟滞配置
[3]
CMP3HYS
0:无迟滞
1:有迟滞
CMP0迟滞电压选择
000:无迟滞
001:±2.5mV
010:-5mV
[2:0]
011:+5mV
CMP0HYS
100:±5mV
101:-10mV
110:+10mV
111:±10mV
27.2.3
CMP_CR2(0xDA)
表 27-3 CMP_CR2(0xDA)
位
7
名称
CMP4EN
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
字段
名称
6
5
CMP0MOD
4
3
2
CMP0SEL
0
1
0
RSV
CMP0EN
R/W
R/W
0
0
描述
使能比较器CMP4
[7]
CMP4EN
0:不使能
1:使能
比较器 CMP0/1/2 的模式设置
00:无内置电阻 3 比较器模式,参考图 27-9
[6:5]
CMP0MOD
01:有内置电阻 3 比较器模式,参考图 27-10
10:3 差分比较器模式,参考图 27-11
11:双比较器模式, CMP0、CMP1 工作,CMP2 不工作,参考图 27-12
比 较 器 0 的 端 口 组 合 选 择 , 与 CMP0MOD 组 合 使 用 , 客 户 一 般 配 置
CMP0SEL=00。在 BLDC 应用下,TIM1 会自动控制 CMP0SEL,请参考输出
使能与极性
CMP0MOD
CMP0SEL
功能描述
00
比较器 CMP0/1/2 同时工作,3 个比较器的输
入端均接 CMP0M,硬件自动将正输入端
[4:3]
CMP0P、CMP1P、CMP2P 分别与公共负输
CMP0SEL
入端 CMP0M 比较,其输出结果分别送至
CMP0OUT、CMP1OUT、CMP2OUT
00
01
比较器 CMP0 工作,CMP1/2 闲置,正端接
CMP0P,负端接 CMP0M,输出接 CMP0OUT
10
比较器 CMP1 工作,CMP0/2 闲置,正端接
CMP1P,负端接 CMP0M,输出接 CMP1OUT
REV_1.35
258
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11
比较器 CMP2 工作,CMP0/1 闲置,正端接
CMP2P,负端接 CMP0M,输出接 CMP2OUT
00
比较器 CMP0/1/2 同时工作,3 个比较器的输
入端均接内置 BEMF 电阻的中心点,硬件自
动将正输入端 CMP0P、CMP1P、CMP2P 分
别与公共负输入端 CMP0M 比较,其输出结
果 分 别 送 至 CMP0OUT 、 CMP1OUT 、
CMP2OUT
01
比较器 0 选择 CMP0 对应的端口组合,正端
接 CMP0P,负端接内置 BEMF 电阻的中心
01
点,输出接 CMP0OUT
10
比较器 0 选择 CMP1 对应的端口组合,正端
接 CMP1P,负端接内置 BEMF 电阻的中心
点,输出接 CMP1OUT
11
比较器 0 选择 CMP2 对应的端口组合,正端
接 CMP2P,负端接内置 BEMF 电阻的中心
点,输出接 CMP2OUT
00
比较器 CMP0/1/2 同时工作,3 个比较器的正
输入端分别接 CMP0P、CMP1P、CMP2P,
与 之 对 应 的 负 输 入 端 分 别 接 CMP0M 、
CMP1M、CMP2M,其输出结果分别送至
CMP0OUT、CMP1OUT、CMP2OUT
01
比较器 0 选择 CMP0 对应的端口组合,正输
入端接 CMP0P,负输入端接 CMP0M,输出
10
接 CMP0OUT
10
比较器 0 选择 CMP1 对应的端口组合,正输
入端接 CMP1P,负输入端接 CMP1M,输出
接 CMP1OUT
11
比较器 0 选择 CMP2 对应的端口组合,正输
入端接 CMP2P,负输入端接 CMP2M,输出
接 CMP2OUT
00
比较器 CMP0/1 同时工作,正输入端分别接
CMP0P、
CMP1PS,
负输入端固定接 CMP0M,
其输出结果分别送至 CMP0OUT、CMP1OUT
01
比较器 0 选择 CMP0 对应的端口组合,即正
输入端接 CMP0P,负输入端接 CMP0M,输
11
出接 CMP0OUT
10
比较器 0 选择 CMP1 对应的端口组合,即正
输入端接 CMP1PS,负输入端接 CMP0M,
输出接 CMP1OUT
11
[2:1]
RSV
[0]
CMP0EN
REV_1.35
保留
保留位
使能比较CMP0
0:不使能
259
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1:使能
27.2.4
CMP_CR3(0xDC)
表 27-4 CMP_CR3(0xDC)
位
7
名称
CMPDTEN
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
[7]
CMPDTEN
6
5
4
DBGSEL
3
2
SAMSEL
1
0
CMPSEL
描述
比较器死区采样使能
0:不使能
1:使能
DEBUG信号选择
选择一路debug信号输出到P01端口
[6:5]
DBGSEL
00:不使能debug信号
01:方波屏蔽续流结束和检测到过零点信号,参考续流屏蔽与换相调试
10:ADC trigger信号
11:比较器采样区间,参考比较器调试
使能比较器CMP0,CMP1,CMP2和ADC在pwm on/off采样功能,参考比较器采
样
[4:3]
SAMSEL
00:在on和off均采样,没有延迟采样开启
01:只在off采样,根据CMP_SAMR延迟采样开启
10:只在on采样,根据CMP_SAMR延迟采样开启
11:在on和off均采样,根据CMP_SAMR延迟采样开启
比较器输出选择
选择一路比较器信号输出到端口,参考比较器调试
000:不输出
001:CMP0
[2:0]
CMPSEL
010:CMP1
011:CMP2
100:CMP3
101:CMP4
110:保留
111:ADC计算结果比较位
27.2.5
CMP_SAMR(0x40AD)
表 27-5 CMP_SAMR(0x40AD)
位
7
6
5
4
3
2
1
0
CMP_SAMR
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
1
REV_1.35
260
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字段
名称
描述
比较器CMP0,CMP1,CMP2延迟开启采样时间
在pwm off->on或者pwm on->off时,MOS管的导通和关闭会干扰比较
器,设置CSOND对比较器CMP0,CMP1,CMP2延迟开启采样,从而
[7:4]
避开干扰。计算CSOND时需将驱动电路产生延迟计算在内。
CSOND
假设MCU时钟为24MHz(41.67ns)
延迟时间= CSOND x 41.67 x 8ns
注:CSOND 必须>= CSOFFD
应用于BLDC驱动请参考采样,应用于RSD请参考RSD的比较器采样。
比较器CMP0,CMP1,CMP2关闭采样时间
在pwm off->on或者pwm on->off时,MOS管的导通和关闭会干扰比较
器。PWM反映到比较器的干扰,设置CSOFFD屏蔽比较器干扰阶段。
[3:0]
CSOFFD
假设MCU时钟为24MHz(41.67ns)
关闭采样时间= CSOFFD x 41.67 x 8ns
注:CSOND 必须>= CSOFFD
应用于BLDC驱动请参考采样,应用于RSD请参考RSD的比较器采样。
27.2.6
CMP_SR(0xD7)
表 27-6 CMP_SR(0xD7)
位
7
6
5
4
名称
CMP3IF
CMP2IF
CMP1IF
CMP0IF
类型
R/W0
R/W0
R/W0
复位值
0
0
0
字段
名称
3
2
1
0
CMP3O
CMP2O
CMP1O
CMP0O
UT
UT
UT
UT
R/W0
R
R
R
R
0
0
0
0
0
描述
比较CMP3的中断标记
[7]
CMP3IF
CMP3中断事件产生,该位由硬件置1。它由软件清0。
0:无事件产生
1:中断事件产生
比较CMP2的中断标记
CMP2中断事件产生,该位由硬件置1。它由软件清0。必须设置
[6]
CMP2IF
TIM1_CR3[T1TIS]=01b,否则为HALL的中断标记。
0:无事件产生
1:中断事件产生
比较CMP1的中断标记
CMP1中断事件产生,该位由硬件置1。它由软件清0。必须设置
[5]
CMP1IF
TIM1_CR3[T1TIS]=01b,否则为HALL的中断标记。
0:无事件产生
1:中断事件产生
[4]
REV_1.35
CMP0IF
比较CMP0的中断标记
CMP0中断事件产生,该位由硬件置1。它由软件清0。必须设置
261
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TIM1_CR3[T1TIS]=01b,否则为HALL的中断标记。
0:无事件产生
1:中断事件产生
比较CMP3的比较结果
[3]
CMP3OUT
0:CMP3当前的比较结果为0
1:CMP3当前的比较结果为1
比较CMP2的比较结果
[2]
必须设置TIM1_CR3[T1TIS]=01b,否则为HALL的当前电平。
CMP2OUT
0:CMP2当前的比较结果为0
1:CMP2当前的比较结果为1
比较CMP1的比较结果
[1]
必须设置TIM1_CR3[T1TIS]=01b,否则为HALL的当前电平。
CMP1OUT
0:CMP1当前的比较结果为0
1:CMP1当前的比较结果为1
比较CMP0的比较结果
[0]
必须设置TIM1_CR3[T1TIS]=01b,否则为HALL的当前电平。
CMP0OUT
0:CMP0当前的比较结果为0
1:CMP0当前的比较结果为1
27.2.7
EVT_FILT(0xD9)
表 27-7 EVT_FILT(0xD9)
位
7
名称
TSDEN
TSDADJ
类型
R/W
R/W
复位值
0
字段
名称
6
5
1
4
3
MOEMD
2
0
EFSRC
EFDIV
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
1
1
0
0
描述
Temperature sensor detect enable. 温度感应帧测使能。
[7]
TSDEN
0:不使能
1:使能。
Temperature sensor detect adj。温度感应帧测调节。
00: 105℃感应。
[6:5]
TSDADJ
01: 120℃感应。
10: 135℃感应。
11: 150℃感应。
MOE信号硬件清零和使能
发生母线电流过冲事件会使MOE硬件清零和使能
00 : MOE不自动清零
[4:3]
MOEMD
01 : MOE自动清零
10 : MOE自动清零,且在DRV计数器的上溢事件自动使能MOE(主要用
于方波)
11 : MOE自动清零,且在DRV计数器的上溢下溢事件和每隔5us自动使能
MOE(主要用于方波)
REV_1.35
262
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母线电流保护事件的滤波模块输入来源
[2]
EFSRC
0:比较器CMP3,保护中断为CMP3中断
1:外部中断TIN0(P0.0),保护中断为外部中断INT0
母线电流保护事件滤波宽度:
00 :不滤波
[1:0]
EFDIV
01 :4 系统时钟周期
10 :8 系统时钟周期
11 :16 系统时钟周期
REV_1.35
263
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电源模块
28
28.1
28.1.1
LDO
LDO 模块的操作说明
VCC
VCC_MODE
EN
LDO5
VDD5
LDO18
VDD18
FU6812/61
图 28-1 电源模块功能框图
LDO 模块对应的端口情况如图 28-1 所示。LDO 的作用是输入电源降压至 5V VDD5 和 1.8V VDD18,
分别给芯片内部模拟和数字模块供电,
其中 VDD5 可选择是内部 LDO5 产生或者外部供给,
由 VCC_MODE
决定。
FU6812:
单电源高压模式(VCC_MODE=0). VCC= 5~24V。参考图 28-2
双电源模式(VCC_MODE=1), VCC≥VDD5. VCC= 5~36V, VDD5=5V。参考图 28-3。
单电源低压模式(VCC_MODE=1). VCC=VDD5= 3~5.5V。参考图 28-4。
FU6861Q:
模式 1:VCC_MODE=0, VCC= 5~24V,VDRV=7~18V
模式 2:VCC_MODE=1, VCC=VDD5=3~5.5V,VDRV=7~18V
FU6861N:
模式 1:VCC= 5~24V,VDRV=7~18V
注意:VCC_MODE=1 的电压为 VDD5
REV_1.35
264
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FU6812/61
10u
VIN
VCC_MODE
VCC
EN
VDD5
LDO5
2.2u
VDD18
LDO18
2.2u
FU68xx
图 28-2 单电源高压模式电源连接
10u
VIN
VCC_MODE
VCC
VDD5
EN
LDO5
5V
2.2u
VDD18
LDO18
2.2u
FU68xx
图 28-3 双电源模式电源连接
REV_1.35
265
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10u
VCC_MODE
VCC
VDD5
EN
LDO5
VIN
2.2u
VDD18
LDO18
2.2u
FU68xx
图 28-4 单电源低压模式电源连接
28.2
28.2.1
低压检测
低压检测模块操作说明
VCC
LVRSEL[1:0]
RST
LVWSEL[1:0]
LVDENB
LVD
LVWF
EN
图 28-5 低电压检测模块
要使能低电压检测模块,需配置寄存器如下:LVDENB=0。
REV_1.35
266
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28.2.2
CCFG2:RST_MOD(0x401D)
表 28-1 低压检测模块相关寄存器 1
位
7
6
LVRSEL
名称
5
4
3
WDTBTEN
WDTRSTEN
2
1
RSV
0
LVWSEL
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
低电压复位电压选择端。低电压复位检测的是 VDD5 的电压值。
00:对应的 VDD5 复位电压为 2.8V;
7:6
LVRSEL
01:对应的 VDD5 复位电压为 3.0V;
10:对应的 VDD5 复位电压为 3.5V;
11:对应的 VDD5 复位电压为 3.8V。
5:2
请参考表 33-2。
低电压预警电压选择端。低电压预警检测的是 VCC 的电压值。
00:对应的 VCC 预警电压为 7V;
1:0
LVWSEL
01:对应的 VCC 预警电压为 8V;
10:对应的 VCC 预警电压为 9V;
11:对应的 VCC 预警电压为 10V。
28.2.3
CCFG1:CK_RST_CFG(0x401E)
表 28-2 低压检测模块相关寄存器 2
位
7
6
5
名称
LVWENB
LVWIE
WDTEN
RSV
FCK_SEL
RSV
类型
R/W
R/W
R/W
R
R/W
R
复位值
0
0
0
0
0
0
字段
名称
7
LVWENB
6
LVWIE
5:0
REV_1.35
4
3
2
1
0
描述
低电压预警使能
0:使能
1:关闭
VCC 低电压告警中断使能,由 LVWSEL 设定 VCC 预警电压阈值。
0:关闭
1:使能,若需要低电压告警中断使能,还必须使能低电压复位检测电路(即置
LVDENB=0)
。
请参考表 33-1。
267
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28.2.4
LVSR(0xDB)
表 28-3 LVSR(0xDB)
7
位
6
5
RSV
名称
4
3
EXT0CFG
2
1
0
TSDF
LVWF
LVWIF
类型
R
R
R/W
R/W
R/W
R
R
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:6]
RSV
保留位。
P0 接口外部中断 0 配置
000:配置 P0.0 为外部中断 0 接口
001:配置 P0.1 为外部中断 0 接口
010:配置 P0.2 为外部中断 0 接口
[5:3]
EXT0CFG
011:配置 P0.3 为外部中断 0 接口
100:配置 P0.4 为外部中断 0 接口
101:配置 P0.5 为外部中断 0 接口
110:配置 P0.6 为外部中断 0 接口
111:配置比较器 CMP4 输出端为外部中断 0 接口
过温状态位
0:当前温度未处于超过设定温度的状态。
[2]
TSDF
1:当前温度处于超过设定温度的状态。
此标志位常与温度保护中断标志位(TSDIF,即 TCON[5])配合使用,此位
反应的是动态过温状态。
VCC 低电标记
[1]
LVWF
低电标记反映当前是否处于低电状态
0:当前没有报警
1:当前低点检测报警
VCC 低电中断标记
该位反映是否曾经发生低电事件,当低电检测中断使能,产生低电检测中
[0]
LVWIF
断后,该位置一,同时进入中断。该位硬件置一,软件写零清零。低电检
测中断不使能,该位不会硬件置一。
0:无事件发生
1:发生低点检测报警
REV_1.35
268
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29
FLASH
主要特性
29.1
⚫
⚫
⚫
⚫
总计 16kB Flash ROM;
每个扇区 128Bytes,总计 128 个扇区;
前 127 个扇区支持扇区自擦除/写入操作,支持在线编程和在应用编程;
Flash 支持扇区擦除(第 128 扇区除外);
FLA_CR:编程控制寄存器
29.2
表 29-1 FLA_CR(0x85)
7
位
6
5
RSV
名称
4
3
2
1
0
FLAERR
FLAACT
RSV
FLAERS
FLAWEN
类型
R
R
R
R/W
R/W
R
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
7:5
RSV
4
FLAERR
3
FLAACT
2
RSV
1
FLAERS
0
FLAWEN
保留
编程出错标志,可读
0:对 FLASH 自写时,编程或擦除操作成功。
1:对 FLASH 自写时,编程或擦除操作失败。
FLASH 擦除/写入操作激发位
写 0 无效
写 1 表示开始 Flash 操作,如编程、擦除
保留
扇区擦除使能
0:禁止
1:使能
注意:只有在 FLAWEN 为 1 时,FLAERS 才起作用
编程使能
0:禁止
1:使能
注意:只有在 FLAWEN 为 1 时,FLAERS 才起作用
FLA_KEY:FLASH 编程开锁寄存器
29.3
表 29-2 FLA_KEY(0x84)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
FLA_KEY
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
REV_1.35
描述
269
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FU6812/61
FLASH 擦除/编程开锁寄存器
顺序往 FLA_KEY 写 0x5A、0x1F 将开启“软件编程 FLASH”功能。若顺序不对或者
写其他值将使此功能冻结,直到下一次系统复位。开锁后,任何一次写 FLA_CR 的
动作都会使 FLA_KEY 再次上锁。
FLA_KEY
7:0
29.4
读:最低 2 位反映的是内部状态,高 6 位返回的是 0x00:
00:上锁
01:0x5A 已经写入,等待 0x1F 写入
11:开锁
10:冻结
FLASH 自写操作说明
1、 注意:
为确保对 FLASH 操作的安全性,强烈建议在自烧录前禁止所有中断事件,以免中断处理
中的 MOVX 指令对 FLASH 进行误操作。
2、 软件自擦除 FLASH 扇区操作步骤:
Step0 : Disable EA 中断总使能位。
Step1 : 往寄存器 FLA_CR 写入 0x03。
Step2: 顺序往寄存器 FLA_KEY 写入 5A、0x1F 进行 FLASH 开锁。
Step3: 用 MOVX 指令向需要擦除的 FLASH 扇区写任意值。
Step4: 将 FLA_CR.FLAACT 写 1 即进入软件擦除过程,指令执行完毕后擦除操作自动完成,
并再次自动上锁。
3、 软件自写 FLASH 数据操作步骤:
Step0 : Disable EA 中断总使能位。
Step1 : 往寄存器 FLA_CR 写入 0x01。
Step2: 顺序往寄存器 FLA_KEY 写入 0x5A、0x1F 进行 FLASH 开锁。
Step3: 以 MOVX 指令将数据写入到指定 FLASH 地址中
Step4: 将 FLA_CR.FLAACT 写 1 即可执行自写 1 字节数据操作,本指令执行结束后数据即写
入,并再次上锁。
注意:
1)为确保用户程序安全,在进行自写操作前,务必关闭所有中断。以防止 movx 操作误写了
rom_code。
2)以上对 flash 的三种操作,内部电路均需要较长时间完成,其中擦除一个扇区约需要 120~
150ms。
3)每扇区大小为 128 字节,最后一扇区(地址范围:0x3F80~0x3FFF)任何时刻不会被擦除。
任何处于非保护区域的指令在访问(包括读、写、擦除操作)保护区域时,都会使 MCU 复位。
REV_1.35
270
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FU6812/61
30
CRC(循环冗余校验计算单元)
30.1
CRC 功能框图
8
8
Flash
Memory
Automatic CRC
Controller
CRC_DIN
CRC_CR
AUTOINT
CRCDONE
CRCDINI
CRCVAL
CRC Engine
CRC_CNT
16
CRCPNT
RESULT
8
8
2 TO 1 MUX
8
CRC_DR
图 30-1 CRC 功能框图
CRC(循环冗余校验计算单元)是根据固定的生成多项式得到任一 8 位数据的 CRC 计算结果。
如图 30-1 所示,CRC 接收 CRC_DIN 寄存器的 8 位数据,计算完成后将 16 位结果发送至内部寄存
器,通过 CRCPNT 和 CRC_DR 间接访问内部结果寄存器。
表 30-1 CRC 标准与生成多项式
CRC 标准
序号
30.2
1
CRC12
x^12+x^11+x^3+x^2+x+1
80F
2
CRC16
x^16+x^15+x^2+1
8005
3
CRC16-CCITT
x^16+x^12+x^5+1
1021
4
CRC32
x^32+x^26+x^23+x^22+x^16+x^12
+x^11+x^10+x^8+x^9+x^5+x^4+x+1
04C11DB7
CRC16 生成多项式
FU6812/61 选择基于 CRC16-CCITT 标准的生成多项式:
30.3
16 进制表示
生成多项式
X 16 + X 12 + X 5 + 1 。
CRC16 基本逻辑图
如图 30-2 所示是串行 CRC16 电路原理图,FU6812/61 采用并行算法实现,对每个输入字节
MCU 用一个系统时钟即可计算出结果。
REV_1.35
271
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FU6812/61
●
X
X3
X2
1
2
X6
7
X5
●
4
5
X8
X9
X10
X7
6
X4
3
8
9
10
X13
X11
11
X14
X15
X16
X12
13
12
14
15
16
图 30-2 CRC16 电路原理图
30.4
30.4.1
操作说明
计算单个字节的 CRC
要计算单个字节的 CRC 值,请按以下步骤进行:
1、 根据需要,初始化 CRC_DR,这里有两种方式可以初始化:如果初始值为 0x0000 或 0xffff,
那么可以通过配置 CRC_CR[CRCVAL]并且将 CRC_CR[CRCDINI]置 1;如果想初始值为任意值,
那么可以通过 CRC_CR[CRCPNT]和 CRC_DR 配合进行 CRC 初始操作。
2、 向输入数据寄存器 CRC_DIN 写入一个数据,例如 0x63,则在下一个时钟周期内,CRC 结果
将被计算出来
3、 读取 CRC 结果:写 CRC_CR[CRCPNT]位为 1,软件读取结果输出寄存器 CRC_DR,得到高
字节数据;写 CRC_CR[CRCPNT]位为 0,再读 CRC_DR,得到低字节数;合并起来就是正确的
CRC 结果。
30.4.2
批量计算 ROM 数据 CRC
要计算 ROM 中某片连续区域数据的 CRC 值,请按以下步骤进行:
1、 初始化 CRC_DR,方法同单字节 CRC 初始化;
2、 向 CRC_BEG 写入适当值,设置要计算的 ROM 的起始扇区;
3、 向 CRC_CNT 写入适当值,设置起始扇区到结束扇区的扇区偏移量
4、 向 CRC_CR[AUTOINT]写 1,保持其它位不变,会启动自动计算过程。
5、 读取 CRC 结果的方法同单字节 CRC 的读取方法
REV_1.35
272
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DATA_IN
FU6812/61
3FFF
…
0x03FF
…
128 sectors
0x007F
…
A sector
0x0001
0x0000
图 30-3 ROM 访问分区图
如图 30-3 所示。整个 ROM 共 16K 字节,分成 128 个 sector,编号从 sector0 到 sector127。
每个 sector 包含 128 个字节。
在进行 CRC 批量计算时,起始 sector 的值 CRC0BEG 可以是 0x00~
0x7F 之间的任何值,包括 0x00 和 0x7F;需要计算的 sector 总数的数值 CRC0CNT 可以是 0x00~
0x7F,包括 0x00 和 0x7F。
需要注意的是,随着 CRC_BEG 的值的增大,CRC_CNT 的值应该相应减小。例如,如果
CRC_BEG 的值为 0x7F,则 CRC_CNT 的值只能是 0x00,即只能计算最后一个 sector 中数据的
CRC 值。此时,如果不小心将 CRC_CNT 的值设置为 0x01 或更大的值,则 CRC 控制器硬件会自
动限制计算的字节数,使 CRC 引擎只计算最后一个 sector 中数据的 CRC 值。
30.5
CRC 寄存器
控制寄存器:CRC_CR
30.5.1
表 30-2 CRC_CR(0x4022)
7
位
6
5
RSV
名称
4
3
2
1
0
CRCDONE
CRCDINI
CRCVAL
AUTOINT
CRCPNT
类型
R
R
R
R
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
1
0
0
0
0
字段
名称
描述
[7:5]
RSV
保留
[4]
CRCDONE
REV_1.35
自动 CRC 计算完成标志。
在自动 CRC 计算模式过程中,硬件自动将这一位写 0,并且软件代码也会停止执
273
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FU6812/61
行;在其它情况下,硬件自动将这一位置为 1,所以,软件读取这一位始终返回 1。
CRC 结果初始化使能
0:初始化无效
[3]
CRCDINI
1:初始化有效;
当软件向这一位写 1 时,硬件并没有真正将 1 写入此位,而是同步产生一个时钟
周期的高电平脉冲,送到 CRC 引擎,作为 CRC 结果初始化的条件。所以,不管
软件向这一位写入什么值,读取时总是返回 0。
CRC 结果初始化选择位。
[2]
CRCVAL
0:将 CRC 结果初始化为 0x0000
1:将 CRC 结果初始化为 0xFFFF
CRC 自动计算使能。
当向此位写 1 时,会自动对 Flash 的某片连续的块中的数据进行 CRC 计算。计算
[1]
AUTOINT
的起始块为 CRC_BEG,共计算 CRC_CNT 个块。
注:在启用自动 CRC 计算功能之前,应先将其它位配置好,再将这一位写 1。换
句说话,这一位不能与其它位同时配置。
CRC 结果指针。
[0]
CRCPNT
0:读取 CRC_DR 寄存器时,访问的是 16 位 CRC 结果的低字节(7-0 位)
1:读取 CRC_DR 寄存器时,访问的是 16 位 CRC 结果的高字节(15-8 位)
注:由于 CRC 计算过程分为两大类,一类是单个字节的 CRC 计算,一类是 ROM 数据批量
CRC 自动计算。向控制寄存器 CRC_CR 的 bit[1]写入 1,会立即启动 CRC 自动计算过程。如果要
计算软件写入 CRC_DIN 寄存器中的单个字节的 CRC 值,则 CRC_CR 寄存器的 bit[1]只能为 0。
30.5.2
输入数据寄存器:CRC_DIN
表 30-3 CRC_DIN(0x4021)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
CRC_DIN
名称
类型
W
W
W
W
W
W
W
W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
CRC 模块输入数据。
[7:0]
CRC_DIN
每次向此寄存器写入一个数据时,CRC 模块就自动在现有 CRC 结果的基础上,
根据输入数据计算出新的 CRC 结果,并覆盖原 CRC 结果。
注:此寄存器是一个虚拟寄存器,写入的数据并不保存。读取此地址时返回 0x00。
REV_1.35
274
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结果输出寄存器:CRC_DR
30.5.3
表 30-4 CRC_DR(0x4023)
7
位
6
5
4
3
2
1
0
CRC_DR
名称
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
CRC 结果输出。
[7:0]
CRC_DR
每次读、写此寄存器时,会根据控制寄存器 CRC_CR 中的结果指针 CRC_PNT 来
决定访问的是 CRC 结果的高字节还是低字节。
注:由于此寄存器的值除了直接由软件决定以外,还可由其它信号导致发生变化,所以直接放
在 CRC 模块内部,而不放在寄存器专用模块里。
自动计算起点寄存器:CRC_BEG
30.5.4
表 30-5 CRC_BEG(0x4024)
位
7
6
5
4
名称
RSV
类型
R
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
3
2
1
0
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
CRC_BEG
字段
名称
描述
[7]
RSV
保留位
自动计算 CRC 的 ROM 起始 sector。
[6:0]
CRC_BEG
例如:如果 CRC_BEG[7:0]的值是 1,每个 Sector size 是 128 个字节,则自动 CRC
计算的起始地址是:1×128=128,实际上是从第二个 sector 的第一个字节开始。
30.5.5
自动计算块数寄存器:CRC_CNT
表 30-6 CRC_CNT(0x4025)
位
7
名称
RSV
类型
R
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
REV_1.35
6
5
4
3
2
1
0
R/W
R/W
R/W
R/W
0
0
0
0
CRC_CNT
275
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FU6812/61
字段
名称
描述
7
RSV
保留位。
自动 CRC 计算的扇区偏移。
[6:0]
CRC_CNT
此值定义了需要计算 CRC 值的 ROM 扇区的偏移,通过此值可决定自动 CRC 计
算的结束扇区。
REV_1.35
276
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FU6812/61
休眠模式
31
31.1
PCON 寄存器
表 31-1 PCON(0x87)
7
位
6
RSV
名称
5
4
3
2
1
0
GF3
GF2
GF1
RSV
STOP
IDLE
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
位
名字
功能
[7:6]
RSV
保留位
5
GF3
通用标志位 3
4
GF2
通用标志位 2
3
GF1
通用标志位 1
2
RSV
RSV
1
STOP
写 1 使芯片进入睡眠模式,唤醒后由硬件自动清 0
写 1 使芯片进入待机模式,唤醒后由硬件自动清 0
功耗模式:
0
IDLE
{STOP,IDLE} =1x,系统睡眠
{STOP,IDLE} =01,系统待机
{STOP,IDLE} =00,系统正常工作
31.2
功耗模式
有三种功耗模式,分别是正常、待机、睡眠。各种功耗模式下的模块工作情况总结如下:
表 31-2 功耗模式
模式
描述
唤醒源
正常
除去被关掉的外设,其他模块全速工作
NA
CPU 时钟被门控,其他功能模块关闭或工作,由
待机
其控制位决定。
看门狗时钟被门控住。
功耗性能
功耗较高,
性能最好。
任何中断
功耗低
外部/Debug 复位
性能灵活
外部中断,
功耗很低
外部/Debug 复位
性能灵活
FLASH Deep-Sleep。
模拟快时钟电路关闭,MCU 软件应注意在进入睡
睡眠
眠前,确保 ADC、FOC、电机控制/驱动电路已处
于空闲。
看门狗时钟被关闭。
REV_1.35
277
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FU6812/61
32
代码保护
图 32-1 代码保护第 1 步
REV_1.35
278
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图 32-2 代码保护 全保护模式
图 32-3 代码保护 局部保护模式
REV_1.35
279
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FU6812/61
FU6812/61 支持用户对烧录到 FLASH 的代码进行知识产权保护,方法及步骤如下:
步骤一:
打开 8051 集成开发工具,编译前进入 Target Options 中并选择 Debug 选项卡,按照上
图 32-1 所示进行选择,并点击 Settings 进入下一步设置。
步骤二:
按照图 32-2 所示进行选择并设置,点击 OK。然后编译工程并下载,得到的.BIN 文件
烧录到 FLASH 中之后即可达到代码保护的效果。
需要说明的是,芯片具有全代码保护模式和局部代码保护模式,图 32-2 所示设置为全
代码保护模式,
设置之后 FLASH 中的所有代码都会被保护。
图 32-3 所示设置为局部代码保护模式,
设置后仅保护从扇区 0 到 END SECTOR 所指扇区的区域,任何扇区的保护设置都会使最后一扇区
被保护。
每扇区大小为 128 字节。
REV_1.35
280
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FU6812/61
配置寄存器
33
CCFG,客户配置寄存器
33.1
33.1.1
CCFG1: CK_RST_CFG
表 33-1 CCFG1(0x401E)
位
7
6
5
名称
LVDENB
LVWIE
WDTEN
类型
R/W
R/W
R/W
R
R
R/W
R/W
R
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
7
LVDENB
6
LVWIE
5
WDTEN
4:3
RSV
4
3
2
RSV
1
FCK_SEL
0
RSV
描述
低电压复位检测使能
0:使能,若 VDD5 低于 LVRSEL 设定的阈值电压,则系统复位。
1:关闭
注意:
低电压检测功能分为两部分:一是低电压复位检测,一旦检测到 VDD5
低于 LVRSEL 设定的阈值电压,芯片将发生复位。二是低电压告警功能,
一旦系统检测到 VCC 低于 LVWSEL 设定的阈值电压,将产生低电压报警
中断。若需要以上任何一个功能工作,前提条件必须置 LVDENB 为 0(即
使能低电压复位检测功能)。并且低电压告警中断受低电压告警中断使能节
制。
VCC 低电压告警中断使能,由 LVWSEL 设定 VCC 预警电压阈值。
0:关闭
1:使能,若需要低电压告警中断使能,还必须使能低电压复位检测电路
(即置 LVDENB=0)
。
Watch-dog 使能。
0:禁止
1:使能
保留
系统时钟频率选择
2:1
FCK_SEL
0
RSV
00:24MHz
01:12MHz
10:6MHz
11:3MHz
保留
此寄存器可被软件直接访问。推荐的作法是在 IDE 工具中先设置好以初始化,设置好后,软
件中可以不必再次写入。
REV_1.35
281
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FU6812/61
33.1.2
CCFG2: RST_MOD
此寄存器仅通过 IDE 工具进行设置,设置后通过编译生成相关寄存器值与 ROM_CODE 合并
产生烧录文件 BIN 文件。此寄存器不可在软件中进行写入,但其值可以读出。
表 33-2 CCFG2(0x401D)
位
7
6
LVRSEL
名称
5
4
WDTBTEN
WDTRSTEN
3
2
1
RSV
0
LVWSEL
类型
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
字段
名称
描述
低电压复位电压选择端。低电压复位检测的是 VDD5 的电压值。
00:对应的 VDD5 复位电压为 2.8V;
7:6
LVRSEL
01:对应的 VDD5 复位电压为 3.0V;
10:对应的 VDD5 复位电压为 3.5V;
11:对应的 VDD5 复位电压为 3.8V。
5
WDTBTEN
1:Watch-dog 复位时启动 BOOT
4
WDTRSTEN
Watch-dog 溢出复位使能,1:溢出后引发数字复位
3:2
RSV
保留
低电压预警电压选择端。低电压预警检测的是 VCC 的电压值。
00:对应的 VCC 预警电压为 7V;
1:0
LVWSEL
01:对应的 VCC 预警电压为 8V;
10:对应的 VCC 预警电压为 9V;
11:对应的 VCC 预警电压为 10V。
REV_1.35
282
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FU6812/61
34
封装信息
34.1
LQFP48_7X7
图 34-1 LQFP48_7X7 封装尺寸图
REV_1.35
283
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FU6812/61
34.2
QFN56_7X7
图 34-2 QFN56_7X7 封装尺寸图
REV_1.35
284
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FU6812/61
34.3
QFN32_4X4
图 34-3 QFN32 4mm X 4mm X 0.75mm 封装尺寸图
REV_1.35
285
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FU6812/61
34.4
QFN40_5X5
图 34-4 QFN40 5mm X 5mm X 0.4mm 封装尺寸图
REV_1.35
286
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FU6812/61
34.5
REV_1.35
SSOP24_8.65X3.9
287
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FU6812/61
34.6
REV_1.35
LQFP32_7X7
288
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FU6812/61
35
订购信息
表 35-1 产品型号选择
REV_1.35
16
24
16
24
16
—
√
√
√
√
√
√
34
6
—
√
√
√
√
√
√
20
—
—
√
√
√
√
UAR
T
√
√ — — —
√
—
—
√
√
√
√
√ — — —
√
—
—
√
√
√
√ — — —
√
—
—
√
√
√ — — —
—
—
√
√
√
外
部
快
时
钟
内
部
慢
时
钟
外
部
慢
时
钟
√ — — —
—
√ — — —
—
√ — — —
通
道
数
位
数
个 位
数 数
VREF
24
0.7
5
0.7
5
0.7
5
0.7
5
GPIO
16
DMA
24
0.7
5
I2C/UART/SPI
16
FOC
24
SVPWM
16
XRAM(kB)
24
0.7
5
0.7
5
方
波
定
时
个
器
数
内
部
快
时
钟
模拟外设
DAC
ADC
PWM
FU6861
Q
FU6861
N
FU6861
L
FU6812
P
16
驱动类型
3P3N Predriver
FU6812
S
24
驱动接口
6N Predriver
FU6812
L
FU6812
N
FLASH(kB)
型号
MIPS(Peak)
时钟电路
比 无
运
较 铅
放
器
1
12
12
1
8
√
3
3
√
5
1
7
12
1
8
√
1
2
√
12
5
1
5
12
1
8
√
1
2
√
√
32
5
1
12
12
1
8
√
3
3
√
√
√
19
5
1
9
12
1
8
√
1
3
√
√
√
√
27
5
1
11
12
1
8
√
3
3
√
√
UAR
T
√
21
6
1
9
12
1
8
√
3
3
√
289
封装
LQFP48
(7x7 mm)
QFN32
(4x4 mm)
SSOP24
(8.65x3.
9 mm)
QFN56
(7x7 mm)
QFN40
(5x5 mm)
LQFP48
(7x7 mm)
LQFP32
(7x7 mm)
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FU6812/61
36
修改记录
Date
Revision
Changes
2017/10/25
V1.0
初始版本
2018/8/6
V1.1
增加 FU6861Q QFN56 封装
2018/9/4
V1.2
增加 FU6812S SSOP24 封装
2018/10/21
V1.3
统一表格排版
2018/10/24
V1.31
修改电气特性参数章节
2018/11/15
V1.32
删除 QFN48 封装,暂无需求
2019/8/23
V1.33
增加 FU6861N,增加部分框图及说明
2020/03/11
V1.34
增加 FU6861L/FU6812P,增加部分框图及说明
2020/9/7
V1.35
1. 增加修改记录章节(章节 36)
2. 统一 XSFR 和 SFR 寄存器命名(章节 1.5.3 和 1.5.4)
3. 增加电气特性中 VCC_MODE 电压说明,修改运放电气特性(章节
3)
4. 删除 RSTEOS 复位标志(章节 4)
5. 增加 I2C 协议描述(章节 6)
6. 修改 SPI_DR 寄存器描述(章节 7.2.4)
7. 修改 FOC 章节寄存器描述错误,修改 FOC_TSMIN 和 FOC_TBLO
计算公式(章节 12)
8. 修改 TIM1 采样
9. 修改 TIM2 输出波形图(章节 15.1.3),增加 TIM2__CNTR 寄存器说
明
10. 修改 TIM3/4 输出波形图(章节 16.1.3)
,增加 TIM3/4__CNTR 寄存
器说明
11. 修改 ADC 采样时序图(章节 21.2)
REV_1.35
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FU6812/61
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