本文档是 DRV3901-Q1 评估模块 (EVM) 以及用于控制 EVM 的 GUI 的用户手册。DRV3901 是一款完全集成的器件,用于驱动 12V 汽车系统中的热熔丝启动器。该 EVM 展示了两个 DRV3901-Q1 器件,可灵活测试并联或冗余系统。该器件支持高达 28V 的输入电压,并在 5.0V 的逻辑电源电压下运行。
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DRV3901-Q1 是一款完全集成的器件,用于驱动 12V 汽车系统中的热熔丝启动器。DRV3901-Q1 有多种诊断和保护功能(过流保护、过热关断、欠压等),可保护 IC 并检查部署功能的可用性。
组件 | 说明 |
---|---|
A | J3:驱动器 A 的 NAD_nFAULT 电阻器 J8:驱动器 B 的 NAD_nFAULT 电阻器 |
B | 状态 LED。请参阅表 2-4 |
C | J1:S1 按钮功能选择接头。默认位置设为 RST。固件不支持 PUSH 功能,但可以修改固件以在按下按钮且分流器置于 PUSH 位置时执行任何期望的任务 S1:MCU 复位/PUSH 功能按钮。仅支持 MCU 复位功能。当 J1 处于 RST 位置时,按下按钮可复位 MCU。 |
D | J7:这个接头用于串行通信信号(RX,TX)以及用于对主 MCU (U5) 进行编程的 TDIO 或 TCK。主 MCU (U5) 和 ezFET-Lite 调试器之间的通信需要使用分流器。 J5:EZFET-LITE 刷写连接器。接头应保持断开。J6:USB 连接器 |
E | 主信号接头。请参阅表 2-3 |
F | U1:DRV3901-Q1 驱动器 A P1:驱动器 A VREG 和 PVDD 分流跳线。 P3:驱动器 A VREG 和 VDRV 分流跳线。 |
G | 反向电池保护、保险丝和 EMI 滤波电路 |
H | 主电源 (VBAT) 连接器 |
I | U8:DRV3901-Q1 驱动器 A P2:驱动器 A VREG 和 PVDD 分流跳线。 P4:驱动器 A VREG 和 VDRV 分流跳线。 |
主电源连接器 J14 (I) 用于连接 VBAT 电源。在发生任何损坏或故障之前,连接器可以承受的最大电流为 20A。确认电源电流未超过此值,防止对电路板造成潜在损坏。随附一个 20A 保险丝,可在电流超过 20A 的情况下保护电路板,但是保护不应该仅仅依靠保险丝。TI 建议将电源电流限制在 20A 以下,以进一步保护电路板。
输出连接器 J2 和 J21 与主电源连接器相同。
NAD_FAULT_x 接头用于选择 NAD_FAULT 电阻器值。默认情况下,分别为驱动器 A 和 B 选择 5.6kΩ 和 56kΩ。有关 NAD_FAULT 电阻器及其功能的更多信息,请阅读数据表。表 2-2 列出了每个接头的可用 NAD_FAULT 电阻器值。
接头引脚 | 电阻器值至 GND |
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1-2 |
5.6kΩ |
3-4 | 12kΩ |
5-6 | 27kΩ |
7-8 | 56kΩ |
表 2-3 说明了接头 J4 上的每个 MCU 信号。每侧有两排接头引脚。通常需要为 J4 和 P5/P6 上的所有信号保留分流器。然后,MCU 可以通过可访问 SPI 与 DRV3901-Q1 驱动器通信。可访问 SPI 是 GUI 的默认配置。
移除 J4 上的分流器会断开信号与 MCU 的连接。这样可实现通过外部控制器来控制驱动器。
更改 P5 和 P6 配置用于更改它们之间的 nSCS 信号连接。如果不使用可访问 SPI,而使用正常 SPI,则 P5/P6 可以将 nSCS 设置为正常 SPI 配置
信号 | 说明 |
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SDI | SDI 信号 |
SDO | SDO 信号 |
SCLK | SCLK 信号 |
nSCS | 驱动器 A 和 B 的 nSCS 信号 |
TRIG1_A | 驱动器 A 的 HW 引脚触发器 1 |
TRG1_B | 驱动器 B 的 HW 引脚触发器 1 |
TRIG2_A | 驱动器 A 的 HW 引脚触发器 2 |
TRIG2_B | 驱动器 B 的 HW 引脚触发器 2 |
NAD_nFAULT_A | 驱动器 A 的 nFAULT 信号 |
NAD_nFAULT_B | 驱动器 B 的 nFAULT 信号 |
EVM 上的 LED 指示灯提供各种直观指示。图 2-3 重点说明了 DRV3901-Q1EVM 中的所有 LED,表 2-4 并简要说明了每个 LED。
LED |
说明 |
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D3 |
PVDD 电源指示灯 |
D5 |
EZFET-LITE 闪烁指示灯:对 EVM 进行编程时闪烁 |
D6 |
当 EVM USB 成功连接到计算机时闪烁 |
D7 |
当 MCU 处于活动状态且已对 EVM 进行编程时,以每秒约 1 次的频率快速地切换开/关状态 |
D1 |
当 EVM 成功连接到 GUI 时,快速切换开/关状态 |
D11 |
当建立 EVM 和 GUI 连接时 |
D9 |
驱动器 B 故障指示灯:检测到故障时亮起 |
D2 |
驱动器 A 故障指示灯:检测到故障时亮起 |
该 GUI 应用程序是使用德州仪器 (TI) 的 GUI Composer 编写的,可以直接从基于 Chrome 的 Web 浏览器运行,也可以安装到计算机上。由于 GUI Composer 应用程序是使用 NodeJS 后端编写的,因此该 GUI 应用程序在设计上具有跨平台兼容性。为了简洁起见,本文档将仅介绍 PC 上的安装,但 Mac 和 Linux 用户可以在 GUI Composer 库中找到安装程序。
操作系统需要 MSP430 FET 驱动程序才能正确枚举由 EZFET_LITE 创建的 JTAG 和 UART 端口。在此处可找到最新的驱动程序:MSP430 FET 驱动程序。
下载与操作系统相对应的驱动程序包、解压缩存档文件并运行安装程序。
在 Windows 中,连接 EVM 时枚举了两个新端口,如图 3-1 所示
成功安装后会显示驱动程序发布者为德州仪器 (TI)(图 3-2)
要从基于 Chrome 的浏览器启动 GUI 应用程序,请执行以下操作。
按照以下说明下载和安装最新版本的 EVM GUI 应用程序:
在完成下一节中的硬件设置后,就可以在计算机上运行 GUI。
在启动 GUI 之前按照以下步骤设置 EVM:
如果需要更改跳线配置,建议在为 EVM 供电之前进行此更改。在给电路板上电之前,应根据需要选择 NAD_nFAULT_x 接头。
将 micro-USB 电缆连接至 J6(图 2-1)。为确保 GUI 应用程序正常运行,在向 EVM 施加 VSUP 电源之前,请务必将 EVM USB 电缆连接到计算机。对于独立 EVM 测试,则不需要 USB 连接。
在禁用 VSUP 外部电源输出的情况下,将 +BAT 电源连接至 EVM (J14) 上的螺纹接线端子,并观察极性(图 2-1)。
使 VSUP 电源通电。PVDD LED D3 和 3.3V_MCU LED D7 将点亮。如果 PVDD LED 未点亮,请验证极性并检查保险丝是否已安装并正确连接。
施加 VSUP 电源后,LED D6 点亮,以表明 USB 已成功与计算机连接。如果 LED D6 未亮起,请从计算机上断开 USB 电缆,关闭电源,将 USB 电缆重新连接到计算机,然后打开电源。
该 EVM 可随时与 GUI 应用程序配合使用(第 4.2 节)。在某些情况下,例如在电源电容器完全放电之前断开和重新连接 VM 电源时,可能不会进行适当的固件复位。如果该状态 LED (D1) 未按预期闪烁,请在将跳线 J1 置于 RST 位置后按一次复位按钮。请勿在 VM 电源处于工作状态时拔下 USB 电缆。如需拔下,请关闭 VM 电源,等待电源完全放电,然后继续执行步骤 2。
最新版本的 GUI 应用程序与最新版本的 EVM 固件捆绑在一起。建议在使用 GUI 应用程序选择和连接 EVM 型号之前进行固件更新。
以下说明适用于桌面版和 Web 版的 GUI。这些说明假定前一节的硬件设置步骤已经完成。
图 5-1 显示了 GUI 应用程序的电机控制页面。控制页面的主要部分标记为 A 至 S。图 5-2 说明了每个标记的部分。在尝试使用 GUI 之前,请阅读数据表以了解有关寄存器映射以及此驱动器不同配置参数的更多信息。
部分 | 说明 |
---|---|
A | GUI 启动主页面 |
B | 寄存器映射页面。可以读取/写入器件寄存器来配置器件。如果需要,可以在寄存器映射中完成所有配置。 |
C | Pyro 控制页面。大多数基本配置都可在此页面中完成。对于更高级的配置,应使用寄存器映射页面。 |
D | 主页。 |
E | 与 EVM 上 MCU 相关的配置。包括向驱动器 IC 提供 TRGx 输出信号选择。TRGx 用于硬件部署。 |
F | NAD 电阻器设置。点击 NAD 设置按钮在驱动器 A 和驱动器 B 之间切换,以及从 nFAULT/NAD 电阻器下拉菜单中选择 NAD 电阻器。每个驱动器的电阻器需要与 J3 和 J8 中选择的电阻器相匹配,表 2-2 。 |
G | 在控制驱动器 A 或 B 之间进行选择。在独立 SPI 中,只有所选驱动器处于活动状态。在可寻址 SPI 中,两个驱动器均处于活动状态,只能配置所选的驱动器。请参阅节 6。 |
H | SPI 部署执行按钮。 |
I | 硬件触发器部署相关控制。 |
J | 控制配置。从寄存器映射中提取了一些项目。 |
K | 命令寄存器按钮。弹出窗口出现。 |
L | 已连接器件的名称和固件版本。 |
M | STATUS 寄存器信息。 |
N | 故障汇总表。FAULT DRIVER A 和 FAULT DRIVER B 分别反映每个驱动器的 NAD/nFAULT 引脚。当 NAD/nFAULT 为低电平时,表示发生了故障,相应的状态指示器将变为红色。其余故障指示灯用于提供常见警告。点击“CLEAR”按钮来清除故障。 请参阅寄存器映射,查看 STATUS 寄存器中的所有故障和警告。 |
O | 器件选择器小工具。与小工具 F 相同。寄存器映射中显示的寄存器值对应于所选的驱动器。请注意,如果驱动器是通过下电上电来复位,则寄存器值将恢复为默认值。 |
P | 寄存器值列。写入所需的值以写入寄存器。 |
Q | GUI 读取所有寄存器并在寄存器映射中显示更新值的频率。默认值为 1 秒。如果不需要自动读取功能,可将其设置为“NONE”。执行此操作将激活“READ REGISTER”和“READ ALL REGISTER”按钮。“READ REGISTER”将仅读取所选的寄存器。“READ ALL REGISTERS”会读取所有寄存器。 |
R | 使用“Immediate Write”选项将在输入值后立即写入寄存器。使用“Deferred Write”选项时,仅在输入值并点击“WRITE REGISTER”按钮后才会写入寄存器。 |
S | 所选寄存器的位字段视图。 |
如果在多次尝试后 EVM 仍未连接到 GUI,建议进行固件更新。固件过期时,系统会显示弹出消息。以下步骤介绍了如何使用 GUI 更新 EVM 的固件:
DRV3901-Q1EVM GUI 具有内置功能,可将当前寄存器配置另存为可以加载到 GUI 中的 .json 文件。以下步骤概括了保存和加载寄存器配置的程序。
EVM 和 GUI 支持独立和可寻址 SPI,可从驱动程序配置小工具中选择。在独立 SPI 中,只有选定的驱动器处于活动状态,并且每个器件都有专用的 nSCS 信号。在可寻址 SPI 中,两个驱动器共享 SPI 总线,从而允许两个驱动器同时进行 SPI 通信。