ZHCSXN2 December   2024 MCF8315D

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 标准和快速模式下 SDA 和 SCL 总线的特征
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  输出级
      2. 6.3.2  器件接口
        1. 6.3.2.1 接口 - 控制和监控
        2. 6.3.2.2 I2C 接口
      3. 6.3.3  混合模式降压稳压器
        1. 6.3.3.1 以电感器模式降压
        2. 6.3.3.2 以电阻器模式降压
        3. 6.3.3.3 具有外部 LDO 的降压稳压器
        4. 6.3.3.4 降压稳压器上的 AVDD 电源时序
        5. 6.3.3.5 混合模式降压运行和控制
      4. 6.3.4  AVDD 线性稳压器
      5. 6.3.5  电荷泵
      6. 6.3.6  压摆率控制
      7. 6.3.7  跨导（死区时间）
      8. 6.3.8  电机控制输入源
        1. 6.3.8.1 模拟模式电机控制
        2. 6.3.8.2 PWM 模式电机控制
        3. 6.3.8.3 基于 I2C 的电机控制
        4. 6.3.8.4 频率模式电机控制
        5. 6.3.8.5 输入基准曲线
          1. 6.3.8.5.1 线性控制曲线
          2. 6.3.8.5.2 阶梯控制曲线
          3. 6.3.8.5.3 正向/反向曲线
          4. 6.3.8.5.4 多基准模式运行
          5. 6.3.8.5.5 不使用分析器情况下的输入基准传递函数
      9. 6.3.9  在不同初始条件下启动电机
        1. 6.3.9.1 案例 1 – 电机静止
        2. 6.3.9.2 案例 2 – 电机正向旋转
        3. 6.3.9.3 案例 3 – 电机反向旋转
      10. 6.3.10 电机启动顺序 (MSS)
        1. 6.3.10.1 初始速度检测 (ISD)
        2. 6.3.10.2 电机重新同步
        3. 6.3.10.3 反向驱动
          1. 6.3.10.3.1 反向驱动调谐
        4. 6.3.10.4 电机启动
          1. 6.3.10.4.1 对齐
          2. 6.3.10.4.2 双对齐
          3. 6.3.10.4.3 初始位置检测 (IPD)
            1. 6.3.10.4.3.1 IPD 运行
            2. 6.3.10.4.3.2 IPD 释放模式
            3. 6.3.10.4.3.3 IPD 超前角度
          4. 6.3.10.4.4 显示首个周期启动
          5. 6.3.10.4.5 开环
          6. 6.3.10.4.6 从开环转换到闭环
      11. 6.3.11 闭环运行
        1. 6.3.11.1 闭环加速/减速压摆率
        2. 6.3.11.2 速度 PI 控制
        3. 6.3.11.3 电流 PI 控制
        4. 6.3.11.4 电源控制模式
        5. 6.3.11.5 电流（扭矩）控制模式
        6. 6.3.11.6 调制指数控制
        7. 6.3.11.7 过调制
        8. 6.3.11.8 电机速度限制
        9. 6.3.11.9 输入直流功率限制
      12. 6.3.12 弱磁控制
      13. 6.3.13 电机参数
        1. 6.3.13.1 电机电阻
        2. 6.3.13.2 电机电感
        3. 6.3.13.3 电机反电动势常数
      14. 6.3.14 电机参数提取工具 (MPET)
      15. 6.3.15 防电压浪涌 (AVS)
      16. 6.3.16 主动制动
      17. 6.3.17 输出 PWM 开关频率
      18. 6.3.18 PWM 抖动
      19. 6.3.19 PWM 调制方案
      20. 6.3.20 死区时间补偿
      21. 6.3.21 电机停止运转选项
        1. 6.3.21.1 滑行（高阻态）模式
        2. 6.3.21.2 再循环模式
        3. 6.3.21.3 低侧制动
        4. 6.3.21.4 高侧制动
        5. 6.3.21.5 主动降速
      22. 6.3.22 对齐制动
      23. 6.3.23 FG 配置
        1. 6.3.23.1 FG 输出频率
        2. 6.3.23.2 开环和闭环状态期间的 FG
        3. 6.3.23.3 故障和空闲状态期间的 FG
      24. 6.3.24 保护功能
        1. 6.3.24.1  VM 电源欠压锁定
        2. 6.3.24.2  AVDD 欠压锁定 (AVDD_UV)
        3. 6.3.24.3  降压欠压锁定 (BUCK_UV)
        4. 6.3.24.4  VCP 电荷泵欠压锁定 (CPUV)
        5. 6.3.24.5  过压保护 (OVP)
        6. 6.3.24.6  过流保护 (OCP)
          1. 6.3.24.6.1 OCP 锁存关断 (OCP_MODE = 00b)
          2. 6.3.24.6.2 OCP 自动重试 (OCP_MODE = 01b)
        7. 6.3.24.7  降压过流保护
        8. 6.3.24.8  硬件锁定检测电流限制 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.24.8.1 HW_LOCK_ILIMIT 锁存关断
          2. 6.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自动恢复
          3. 6.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 仅报告
          4. 6.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 已禁用
        9. 6.3.24.9  锁定检测电流限制 (LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.24.9.1 LOCK_ILIMIT 锁存关断
          2. 6.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自动恢复
          3. 6.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 仅报告
          4. 6.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 已禁用
        10. 6.3.24.10 电机锁定检测
          1. 6.3.24.10.1 锁定 1：异常速度 (ABN_SPEED)
          2. 6.3.24.10.2 锁定 2：异常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 6.3.24.10.3 Lock3：无电机故障 (NO_MTR)
        11. 6.3.24.11 电机锁定 (MTR_LCK)
          1. 6.3.24.11.1 MTR_LCK 锁存关断
          2. 6.3.24.11.2 MTR_LCK 自动恢复
          3. 6.3.24.11.3 MTR_LCK 仅报告
          4. 6.3.24.11.4 MTR_LCK 已禁用
        12. 6.3.24.12 EEPROM 故障
        13. 6.3.24.13 I2C CRC 故障
        14. 6.3.24.14 最小 VM（欠压）保护
        15. 6.3.24.15 最大 VM（过压）保护
        16. 6.3.24.16 MPET 故障
        17. 6.3.24.17 IPD 故障
        18. 6.3.24.18 FET 热警告 (OTW)
        19. 6.3.24.19 FET 热关断 (TSD_FET)
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 功能模式
        1. 6.4.1.1 睡眠模式
        2. 6.4.1.2 待机模式
        3. 6.4.1.3 故障复位 (CLR_FLT)
    5. 6.5 外部接口
      1. 6.5.1 DRVOFF 功能
      2. 6.5.2 DAC 输出
      3. 6.5.3 电流检测输出
      4. 6.5.4 振荡源
        1. 6.5.4.1 外部时钟源
      5. 6.5.5 外部看门狗
    6. 6.6 EEPROM 访问和 I2C 接口
      1. 6.6.1 EEPROM 访问
        1. 6.6.1.1 EEPROM 写入
        2. 6.6.1.2 EEPROM 读取
        3. 6.6.1.3 EEPROM Security
      2. 6.6.2 I2C 串行接口
        1. 6.6.2.1 I2C 数据字
        2. 6.6.2.2 I2C 写入事务
        3. 6.6.2.3 I2C 读取事务
        4. 6.6.2.4 I2C 通信协议数据包示例
        5. 6.6.2.5 I2C 时钟延展
        6. 6.6.2.6 CRC 字节计算
  8. 7 EEPROM（非易失性）寄存器映射
    1. 7.1 Algorithm_Configuration 寄存器
    2. 7.2 Fault_Configuration 寄存器
    3. 7.3 Hardware_Configuration 寄存器
    4. 7.4 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器
  9. 8 RAM（易失性）寄存器映射
    1. 8.1 Fault_Status 寄存器
    2. 8.2 System_Status 寄存器
    3. 8.3 器件控制寄存器
    4. 8.4 Algorithm_Control 寄存器
    5. 8.5 算法变量寄存器
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 应用曲线
        1. 9.2.1.1 电机启动
        2. 9.2.1.2 MPET
        3. 9.2.1.3 死区时间补偿
        4. 9.2.1.4 自动转换
        5. 9.2.1.5 抗电压浪涌 (AVS)
        6. 9.2.1.6 使用 DACOUT 进行实时变量跟踪
    3. 9.3 电源相关建议
      1. 9.3.1 大容量电容
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
      3. 9.4.3 散热注意事项
        1. 9.4.3.1 功率耗散
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 支持资源
    2. 10.2 商标
    3. 10.3 静电放电警告
    4. 10.4 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 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

8.1 Fault_Status 寄存器

表 8-1 列出了 Fault_Status 寄存器的存储器映射寄存器。表 8-1 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的位置，并且不应修改寄存器内容。

表 8-1 FAULT_STATUS 寄存器
偏移首字母缩写词寄存器名称部分
E0hGATE_DRIVER_FAULT_STATUS故障状态寄存器节 8.1.1
E2hCONTROLLER_FAULT_STATUS故障状态寄存器节 8.1.2
32ChEEPROM_FAULT_STATUS节 8.1.3

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 8-2 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 8-2 Fault_Status 访问类型代码
访问类型代码说明
读取类型
RR读取
复位或默认值
-n复位后的值或默认值

8.1.1 GATE_DRIVER_FAULT_STATUS 寄存器（偏移 = E0h）[复位 = 00000000h]

图 8-1 展示了GATE_DRIVER_FAULT_STATUS，表 8-3 中对此进行了介绍。

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各种栅极驱动器故障的状态

图 8-1 GATE_DRIVER_FAULT_STATUS 寄存器
3130292827262524
DRIVER_FAULTRESERVEDRESERVEDOCPRESERVEDOVPRESERVEDRESERVED
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
2322212019181716
OTWOTSOCP_HCOCP_LCOCP_HBOCP_LBOCP_HAOCP_LA
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
15141312111098
RESERVEDRESERVEDBUCK_OCPBUCK_UVVCP_UVRESERVEDRESERVEDRESERVED
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
76543210
RESERVED
R-0h
表 8-3 GATE_DRIVER_FAULT_STATUS 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
31DRIVER_FAULTR0h栅极驱动器故障状态位的逻辑或
30RESERVEDR0h保留
29RESERVEDR0h保留
28OCPR0h过流保护状态
  • 0h = 未检测到过流情况
  • 1h = 检测到过流情况
27RESERVEDR0h保留
26OVPR0h电源 (VM) 过压保护状态
  • 0h = 未在 VM 上检测到过压情况
  • 1h = 在 VM 上检测到过压情况
25RESERVEDR0h保留
24RESERVEDR0h保留
23OTWR0h过热警告状态
  • 0h = 未检测到过热警告
  • 1h = 检测到过热警告
22OTSR0h过热关断状态
  • 0h = 未检测到过热关断
  • 1h = 检测到过热关断
21OCP_HCR0hOUTC 高侧开关上的过流状态
  • 0h = 未在 OUTC 的高侧开关上检测到过流
  • 1h = 在 OUTC 的高侧开关上检测到过流
20OCP_LCR0hOUTC 的低侧开关上的过流状态
  • 0h = 未在 OUTC 的低侧开关上检测到过流
  • 1h = 在 OUTC 的低侧开关上检测到过流
19OCP_HBR0hOUTB 高侧开关上的过流状态
  • 0h = 未在 OUTB 的高侧开关上检测到过流
  • 1h = 在 OUTB 的高侧开关上检测到过流
18OCP_LBR0hOUTB 的低侧开关上的过流状态
  • 0h = 未在 OUTB 的低侧开关上检测到过流
  • 1h = 在 OUTB 的低侧开关上检测到过流
17OCP_HAR0hOUTA 高侧开关上的过流状态
  • 0h = 未在 OUTA 的高侧开关上检测到过流
  • 1h = 在 OUTA 的高侧开关上检测到过流
16OCP_LAR0hOUTA 的低侧开关上的过流状态
  • 0h = 未在 OUTA 的低侧开关上检测到过流
  • 1h = 在 OUTA 的低侧开关上检测到过流
15RESERVEDR0h保留
14RESERVEDR0h保留
13BUCK_OCPR0h降压稳压器过流状态
  • 0h = 未检测到降压稳压器过流
  • 1h = 检测到降压稳压器过流
12BUCK_UVR0h降压稳压器欠压状态
  • 0h = 未检测到降压稳压器欠压
  • 1h = 检测到降压稳压器欠压
11VCP_UVR0h电荷泵欠压状态
  • 0h = 未检测到电荷泵欠压
  • 1h = 检测到电荷泵欠压
10RESERVEDR0h保留
9RESERVEDR0h保留
8RESERVEDR0h保留
7-0RESERVEDR0h保留

8.1.2 CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器（偏移 = E2h）[复位 = 00000000h]

图 8-2 展示了 CONTROLLER_FAULT_STATUS，表 8-4 中对此进行了介绍。

返回到汇总表。

各种控制器故障的状态

图 8-2 CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器
3130292827262524
CONTROLLER_FAULTRESERVEDIPD_FREQ_FAULTIPD_T1_FAULTIPD_T2_FAULTRESERVEDMPET_IPD_FAULTMPET_BEMF_FAULT
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
2322212019181716
ABN_SPEEDABN_BEMFNO_MTRMTR_LCKLOCK_LIMITHW_LOCK_LIMITMTR_UNDER_VOLTAGEMTR_OVER_VOLTAGE
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
15141312111098
SPEED_LOOP_SATURATIONCURRENT_LOOP_SATURATIONMAX_SPEED_SATURATIONBUS_POWER_LIMIT_SATURATIONEEPROM_WRITE_LOCK_SETEEPROM_READ_LOCK_SETRESERVED
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
76543210
RESERVEDI2C_CRC_FAULT_STATUSEEPROM_ERR_STATUSBOOT_STL_FAULTWATCHDOG_FAULTCPU_RESET_FAULT_STATUSWWDT_FAULT_STATUSRESERVED
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
表 8-4 CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
31CONTROLLER_FAULTR0h控制器故障状态位的逻辑或
30RESERVEDR0h保留
29IPD_FREQ_FAULTR0hIPD 频率故障状态
28IPD_T1_FAULTR0hIPD T1 故障状态
27IPD_T2_FAULTR0hIPD T2 故障状态
26RESERVEDR0h保留
25MPET_IPD_FAULTR0h指示 MPET 电阻和电感测量期间的错误
24MPET_BEMF_FAULTR0h指示 MPET BEMF 常数测量期间的错误
23ABN_SPEEDR0h指示异常速度电机锁定情况
22ABN_BEMFR0h指示异常 BEMF 电机锁定情况
21NO_MTRR0h指示无电机（失相）故障
20MTR_LCKR0h指示何时触发一个电机锁定（BEMF/速度异常、无电机）
19LOCK_LIMITR0h指示锁定电流限制故障
18HW_LOCK_LIMITR0h指示硬件锁定电流限制故障
17MTR_UNDER_VOLTAGER0h指示 VM 上的可配置欠压故障
16MTR_OVER_VOLTAGER0h指示 VM 上的可配置过压故障
15SPEED_LOOP_SATURATIONR0h指示速度环路饱和
14CURRENT_LOOP_SATURATIONR0h指示电流环路饱和
13MAX_SPEED_SATURATIONR0h指示最大速度限制饱和
12BUS_POWER_LIMIT_SATURATIONR0h指示最大（输入直流总线）功率限制饱和
11EEPROM_WRITE_LOCK_SETR0h指示设置了 EEPROM 写入锁定
10EEPROM_READ_LOCK_SETR0h指示设置了 EEPROM 读取锁定
9-8RESERVEDR0h保留
7RESERVEDR0h保留
6I2C_CRC_FAULT_STATUSR0h指示 I2C 数据包中的 CRC 故障
5EEPROM_ERR_STATUSR0h指示 EEPROM 中的错误
4BOOT_STL_FAULTR0h指示启动期间的自检故障（仅适用于 MCF8315DUL）
3WATCHDOG_FAULTR0h指示看门狗超时故障
2CPU_RESET_FAULT_STATUSR0h指示意外的 CPU 复位故障（仅适用于 MCF8315DUL）
1WWDT_FAULT_STATUSR0h指示窗口化看门狗复位故障（仅适用于 MCF8315DUL）
0RESERVEDR0h保留

8.1.3 EEPROM_FAULT_STATUS 寄存器（偏移 = 32Ch）[复位 = 0000h]

图 8-3 展示了 EEPROM_FAULT_STATUS，表 8-5 中对此进行了介绍。

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图 8-3 EEPROM_FAULT_STATUS 寄存器
15141312111098
RESERVED
R-0h
76543210
RESERVEDEEPROM_CRC_FLT_STSRESERVEDEEPROM_PARITY_FLT_STSRESERVEDRESERVED
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
表 8-5 EEPROM_FAULT_STATUS 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
15-5RESERVEDR0h保留
4EEPROM_CRC_FLT_STSR0hEEPROM CRC 错误故障状态
  • 0h = 未检测到 EEPROM CRC 错误故障条件
  • 1h = 检测到 EEPROM CRC 错误故障条件
3RESERVEDR0h保留
2EEPROM_PARITY_FLT_STSR0hEEPROM 奇偶校验错误故障状态
  • 0h = 未检测到 EEPROM 奇偶校验错误故障条件
  • 1h = 检测到 EEPROM 奇偶校验错误条件
1RESERVEDR0h保留
0RESERVEDR0h保留