ZHCSKN1B November   2019  – May 2021 DRV8899-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
  6. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议的操作条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 SPI 时序要求
    7. 6.7 分度器时序要求
    8. 6.8 典型特性
  7. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  步进电机驱动器电流额定值
        1. 7.3.1.1 峰值电流额定值
        2. 7.3.1.2 均方根电流额定值
        3. 7.3.1.3 满量程电流额定值
      2. 7.3.2  PWM 电机驱动器
      3. 7.3.3  微步进分度器
      4. 7.3.4  通过 MCU DAC 控制 VREF
      5. 7.3.5  电流调节
      6. 7.3.6  衰减模式
        1. 7.3.6.1 上升和下降电流阶段的慢速衰减
        2. 7.3.6.2 上升电流阶段为慢速衰减，下降电流阶段为混合衰减
        3. 7.3.6.3 模式 4：用于上升电流的慢速衰减，用于下降电流的快速衰减
        4. 7.3.6.4 上升和下降电流阶段的混合衰减
        5. 7.3.6.5 智能调优动态衰减
        6. 7.3.6.6 智能调优纹波控制
      7. 7.3.7  消隐时间
      8. 7.3.8  电荷泵
      9. 7.3.9  线性稳压器
      10. 7.3.10 逻辑电平引脚图
        1. 7.3.10.1 nFAULT 引脚
      11. 7.3.11 保护电路
        1. 7.3.11.1 VM 欠压锁定 (UVLO)
        2. 7.3.11.2 VCP 欠压锁定 (CPUV)
        3. 7.3.11.3 过流保护 (OCP)
          1. 7.3.11.3.1 锁存关断 (OCP_MODE = 0b)
          2. 7.3.11.3.2 自动重试 (OCP_MODE = 1b)
        4. 7.3.11.4 开路负载检测 (OL)
        5. 7.3.11.5 热关断 (OTSD)
          1. 7.3.11.5.1 锁存关断 (OTSD_MODE = 0b)
          2. 7.3.11.5.2 自动恢复 (OTSD_MODE = 1b)
        6. 7.3.11.6 过热警告 (OTW)
        7. 7.3.11.7 低温警告 (UTW)
        8.       52
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 睡眠模式 (nSLEEP = 0)
      2. 7.4.2 禁用模式（nSLEEP = 1，DRVOFF = 1）
      3. 7.4.3 工作模式（nSLEEP = 1，DRVOFF = 0）
      4. 7.4.4 nSLEEP 复位脉冲
      5.      58
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 串行外设接口 (SPI) 通信
        1. 7.5.1.1 SPI 格式
        2. 7.5.1.2 用于单个从器件的 SPI
        3. 7.5.1.3 用于多个从器件的并行配置 SPI
        4. 7.5.1.4 用于多个从器件的菊花链配置 SPI
    6. 7.6 寄存器映射
  8. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 步进电机转速
        2. 8.2.2.2 电流调节
        3. 8.2.2.3 衰减模式
      3. 8.2.3 应用曲线
      4. 8.2.4 热应用
        1. 8.2.4.1 功率损耗
          1. 8.2.4.1.1 导通损耗
          2. 8.2.4.1.2 开关损耗
          3. 8.2.4.1.3 由于静态电流造成的功率损耗
          4. 8.2.4.1.4 总功率损耗
        2. 8.2.4.2 PCB 类型
        3. 8.2.4.3 HTSSOP 封装的热参数
        4. 8.2.4.4 VQFN 封装的热参数
        5. 8.2.4.5 器件结温估算
  9. 9 电源建议
    1. 9.1 大容量电容
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 静电放电警告
    6. 11.6 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.6 寄存器映射

存储器映射列出了 DRV8899-Q1 器件的存储器映射寄存器。存储器映射中未列出的所有寄存器地址都应视为保留的存储单元，并且不应修改寄存器内容。

表 7-14 存储器映射
寄存器
名称		 7 6 5 4 3 2 1 0 访问
类型		 地址
故障状态 FAULT SPI_ERROR UVLO CPUV OCP RSVD TF OL R 0x00
DIAG 状态 1 OCP_LS2_B OCP_HS2_B OCP_LS1_B OCP_HS1_B OCP_LS2_A OCP_HS2_A OCP_LS1_A OCP_HS1_A R 0x01
DIAG 状态 2 UTW OTW OTS RSVD OL_B OL_A R 0x02
CTRL1 TRQ_DAC [3:0] RSVD SLEW_RATE [1:0] RW 0x03
CTRL2 DIS_OUT RSVD TOFF [1:0] DECAY [2:0] RW 0x04
CTRL3 DIR STEP SPI_DIR SPI_STEP MICROSTEP_MODE [3:0] RW 0x05
CTRL4 CLR_FLT LOCK [2:0] EN_OL OCP_MODE OTSD_MODE TW_REP RW 0x06
CTRL5 RSVD RW 0x07
CTRL6 RSVD RW 0x08
CTRL7 RSVD R 0x09
CTRL8 RSVD REV_ID [3:0] R 0x0A

DRV8889-Q1 和 DRV8889A-Q1 的寄存器映射之间的差异是，DRV8889A-Q1 在 CTRL5 寄存器中有 OL_TIME [1:0] 和 EN_SR_BLANK 位，用于对开路负载检测时间和缓慢衰减至驱动模式消隐时间进行编程。此外，CTRL2 寄存器中 DIS_OUT 位的默认值在 DRV8889A-Q1 中有所不同。

复杂的位访问类型被编码以适应小型表单元。表 7-15 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 7-15 访问类型代码
访问类型 代码 说明
读取类型
R R 读取
写入类型
W W 写入
复位或默认值
-n 复位后的值或默认值

7.6.1 状态寄存器

状态寄存器用于报告警告和故障状况。状态寄存器是只读寄存器

表 7-16 列出了状态寄存器的存储器映射寄存器。表 7-16中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的存储单元，并且不应修改寄存器内容。

表 7-16 状态寄存器汇总表
地址寄存器名称部分
0x00故障状态查找
0x01DIAG 状态 1查找
0x02DIAG 状态 2查找

7.6.2 故障状态寄存器名称（地址 = 0x00）

图 7-30 展示了故障状态，图 7-30 中对此进行了介绍。

只读

图 7-30 故障状态寄存器
76543210
FAULTSPI_ERRORUVLOCPUVOCPRSVDTFOL
R-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0b
表 7-17 故障状态寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7FAULTR0b

当 nFAULT 引脚为 1 时，故障位为 0。当 nFAULT 引脚为 0 时，故障位为 1。

6SPI_ERRORR0b

指示 SPI 协议错误，例如 SCLK 脉冲多于所需，或者缺少 SCLK，即使 nSCS 为低电平。在出现故障时变为高电平，nFAULT 引脚被驱动为低电平。当协议错误消失时，并且已通过 CLR_FLT 位或 nSLEEP 复位脉冲发出清除故障命令后，器件将恢复正常运行。

5UVLOR0b

指示欠压锁定故障情况。

4CPUVR0b

指示电荷泵欠压故障情况。

3OCPR0b

指示过流故障情况

2RSVDR0b

保留。

1TFR0b

过热警告、欠温警告和过热关断的逻辑或。

0OLR0b

表明存在开路负载情况。

7.6.3 DIAG 状态 1（地址 = 0x01）

图 7-31 展示了 DIAG 状态 1，表 7-18 中对此进行了介绍。

只读

图 7-31 DIAG 状态 1 寄存器
76543210
OCP_LS2_BOCP_HS2_BOCP_LS1_BOCP_HS1_BOCP_LS2_AOCP_HS2_AOCP_LS1_AOCP_HS1_A
R-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0b
表 7-18 DIAG 状态 1 寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7OCP_LS2_BR0b

表明 BOUT 中半桥 2 的低侧 FET 上存在过流故障

6OCP_HS2_BR0b

表明 BOUT 中半桥 2 的高侧 FET 上存在过流故障

5OCP_LS1_BR0b

表明 BOUT 中半桥 1 的低侧 FET 上存在过流故障

4OCP_HS1_BR0b

表明 BOUT 中半桥 1 的高侧 FET 上存在过流故障

3OCP_LS2_AR0b

表明 AOUT 中半桥 2 的低侧 FET 上存在过流故障

2OCP_HS2_AR0b

表明 AOUT 中半桥 2 的高侧 FET 上存在过流故障

1OCP_LS1_AR0b

表明 AOUT 中半桥 1 的低侧 FET 上存在过流故障

0OCP_HS1_AR0b

表明 AOUT 中半桥 1 的高侧 FET 上存在过流故障

7.6.4 DIAG 状态 2（地址 = 0x02）

图 7-32 展示了 DIAG 状态 2，表 7-19 中对此进行了介绍。

只读

图 7-32 DIAG 状态 2 寄存器
76543210
UTWOTWOTSRSVDOL_BOL_A
R-0bR-0bR-0bR-000bR-0bR-0b
表 7-19 DIAG 状态 2 寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7UTWR0b

表明欠温警告。

6OTWR0b

表明过热警告。

5OTSR0b

表明过热关断。

4-2RSVDR000b

保留。

1OL_BR0b

表明 BOUT 上的开路负载检测

0OL_AR0b

表明 AOUT 上的开路负载检测

7.6.5 控制寄存器

IC 控制寄存器用于配置器件。状态寄存器支持读写。

表 7-20 列出了控制寄存器的存储器映射寄存器。表 7-20中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的存储单元，并且不应修改寄存器内容。

表 7-20 控制寄存器汇总表
地址寄存器名称部分
0x03CTRL1查找
0x04CTRL2查找
0x05CTRL3查找
0x06CTRL4查找
0x07CTRL5查找
0x08CTRL6查找
0x09CTRL7查找

7.6.6 CTRL1 控制寄存器（地址 = 0x03）

图 7-33 展示了 CTRL1 控制，表 7-21 中对此进行了介绍。

读/写

图 7-33 CTRL1 控制寄存器
76543210
TRQ_DAC [3:0]RSVDSLEW_RATE [1:0]
R/W-0000bR/W-00bR/W-00b
表 7-21 CTRL1 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-4TRQ_DAC [3:0]R/W0000b

0000b = 100%

0001b = 93.75%

0010b = 87.5%

0011b = 81.25%

0100b = 75%

0101b = 68.75%

0110b = 62.5%

0111b = 56.25%

1000b = 50%

1001b = 43.75%

1010b = 37.5%

1011b = 31.25%

1100b = 25%

1101b = 18.75%

1110b = 12.5%

1111b = 6.25%

3-2RSVDR/W00b

保留

1-0SLEW_RATE [1:0]读/写00b

00b = 10V/µs

01b = 35V/µs

10b = 50V/µs

11b = 105V/µs

7.6.7 CTRL2 控制寄存器（地址 = 0x04）

图 7-34 展示了适用于 DRV8889A-Q1 的 CTRL2 控制寄存器，表 7-22 中对此进行了介绍。

读/写

图 7-34 适用于 DRV8889-Q1 的 CTRL2 控制寄存器
76543210
DIS_OUTRSVDTOFF [1:0]DECAY [2:0]
R/W-0bR/W-00bR/W-01bR/W-111b
表 7-22 适用于 DRV8889-Q1 的 CTRL2 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7DIS_OUTR/W

0b (DRV8889-Q1)

1b (DRV8889A-Q1)

写入“1”将所有输出设置为高阻态。写入“0”可启用所有输出。与 DRVOFF 引脚进行“或”运算。为防止错误的 OL 检测，在将“1”写入 DIS_OUT 以将输出设置为高阻态之前，通过将“0”写入 EN_OL 位确保禁用 OL 故障检测。

6-5RSVDR/W00b

保留

4-3TOFF [1:0]R/W01b

00b = 7µs

01b = 16µs

10b = 24µs

11b = 32µs

2-0DECAY [2:0]R/W111b

000b = 提高慢速衰减，降低慢速衰减

001b = 提高慢速衰减，降低混合衰减 30%

010b = 提高慢速衰减，降低混合衰减 60%

011b = 提高慢速衰减，降低快速衰减

100b = 提高混合衰减 30%，降低混合衰减 30%

101b = 提高混合衰减 60%，降低混合衰减 60%

110b = 智能调优动态衰减

111b = 智能调优纹波控制

7.6.8 CTRL3 控制寄存器（地址 = 0x05）

图 7-35 展示了 CTRL3，表 7-23 中对此进行了介绍。

读/写

图 7-35 CTRL3 控制寄存器
76543210
DIRSTEPSPI_DIRSPI_STEPMICROSTEP_MODE [3:0]
R/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0000b
表 7-23 CTRL3 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7DIRR/W0b

方向输入。SPI_DIR = 1 时，逻辑值“1”设置步进的方向。

6STEPR/W0b

步进输入。SPI_STEP = 1 时，逻辑值“1”使分度器前进一步。该位会自行清除，并在写入“1”后自动变为“0”。

5SPI_DIRR/W0b

0b = DIR 的输出跟随输入引脚

1b = 输出跟随 SPI 寄存器 DIR

4SPI_STEPR/W0b

0b = STEP 的输出跟随输入引脚

1b = 输出跟随 SPI 寄存器 STEP

3-0MICROSTEP_MODE [3:0]R/W0000b

0000b = 100% 电流的全步进（两相励磁）

0001b = 71% 电流的全步进（两相励磁）

0010b = 非循环 1/2 步进

0011b = 1/2 步进

0100b = 1/4 步进

0101b = 1/8 步进

0110b = 1/16 步进

0111b = 1/32 步进

1000b = 1/64 步进

1001b = 1/128 步进

1010b = 1/256 步进

1011b 至 1111b = 保留

7.6.9 CTRL4 控制寄存器（地址 = 0x06）

图 7-36 展示了 CTRL4，表 7-24 中对此进行了介绍。

读/写

图 7-36 CTRL4 控制寄存器
76543210
CLR_FLTLOCK [2:0]EN_OLOCP_MODEOTSD_MODETW_REP
R/W-0bR/W-011bR/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0b
表 7-24 CTRL4 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7CLR_FLTR/W0b

将“1”写入该位，以清除所有锁存故障位。该位在写入后自动复位。

6-4LOCK [2:0]R/W011b

写入 110b 以锁定设置，除了这些位和地址 0x06h 位 7 (CLR_FLT)，忽略后续寄存器写入。写入除 110b 之外的任何序列在解锁时都没有任何影响。

向此寄存器写入 011b 以解锁所有寄存器。写入除 011b 之外的任何序列在锁定时都没有任何影响。

3EN_OL读/写0b

写入“1”以启用开路负载检测

2OCP_MODER/W0b

0b = 过流情况导致锁存故障

1b = 过流情况导致自动重试故障

1OTSD_MODER/W0b

0b = 过热情况会导致锁存故障

1b = 过热情况会导致自动恢复故障

0TW_REPR/W0b

0b = 不会在 nFAULT 线路上报告过热或欠温警告

1b = 会在 nFAULT 线路上报告过热或欠温警告

7.6.10 CTRL5 控制寄存器（地址 = 0x07）

图 7-37 展示了 CTRL5 控制，表 7-25 中对此进行了介绍。

读/写

图 7-37 CTRL5 控制寄存器
76543210
RSVD
R/W-00001000b
表 7-25 CTRL5 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-0RSVDR/W00001000b

保留。应始终为“00001000”。

7.6.11 CTRL6 控制寄存器（地址 = 0x08）

图 7-38 展示了 CTRL6，表 7-26 中对此进行了介绍。

读/写

图 7-38 CTRL6 控制寄存器
76543210
RSVD
R/W-00001111b
表 7-26 CTRL6 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-0RSVDR/W00001111b

保留。

7.6.12 CTRL7 控制寄存器（地址 = 0x09）

图 7-39 展示了 CTRL7，表 7-27 中对此进行了介绍。

只读

图 7-39 CTRL7 控制寄存器
76543210
RSVD
R-11111111b
表 7-27 CTRL7 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-0RSVDR11111111b

保留。

7.6.13 CTRL8 控制寄存器（地址 = 0x0A）

图 7-40 展示了 CTRL8，表 7-28 中对此进行了介绍。

只读

图 7-40 CTRL8 控制寄存器
76543210
RSVDREV_ID [3:0]
R-0000bR-0010b
表 7-28 CTRL8 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-4RSVDR0000b

保留

3-0REV_IDR0010b

器件修订版本标识。

0000b 表示第 1 个原型修订版本。

0001b 表示第 2 个原型修订版本。

0010b 表示量产修订版本。
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