ZHCUC00 May   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   设计图像
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 主要产品
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 硬件设计
    2. 3.2 软件设计
      1. 3.2.1 TMAG5170 SPI 帧
        1. 3.2.1.1 32 位帧中的串行数据
        2. 3.2.1.2 串行数据输出 32 位帧
      2. 3.2.2 TMAG5170 寄存器配置
      3. 3.2.3 SPI 和转换启动时序
      4. 3.2.4 线性位置计算
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件
      1. 4.1.1 PCB 概述
      2. 4.1.2 MCU 接口连接器
    2. 4.2 测试设置
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 磁体 Z 和 X 场测量
      2. 4.3.2 线性位置测量
      3. 4.3.3 SPI 信号测量
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局
        1. 5.1.3.1 布局图
        2. 5.1.3.2 布局指南
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介

SPI 信号测量

图 4-14 显示了 32 位 SPI 时序帧,其中 nCS1 在菊花链中的第一个 TMAG5170 (U7) 处测量。红色信号是 SDI 写入帧(读取命令)和相应的特殊 32 位 SDO 读取帧,包含两个 12 位 X 和 Z 字段数据、状态位和 CRC。传输用时 3.4μs。

TIDA-060045 SPI 32 位帧时序图 4-15 SPI 32 位帧时序

图 4-15 显示了 TMAG5170 (U7) SDO 输出的时序与 SPI 时钟 SCLK 输入的时序之间的关系。SDO 信号与下降时钟沿的延迟时间为 20ns。SDO 上升时间为 7ns,下降时间为 3ns。

TIDA-060045 TMAG5170 U8 SDO (MISO) 和 SCLK图 4-16 TMAG5170 U8 SDO (MISO) 和 SCLK

图 4-16 显示了 TIDA-060045 MCU 接头 J3-20 和 J2-13 处 SDO 输出的时序与 SPI 时钟 SCLK 输入之间的关系。相对于上升时钟沿,建立时间 tsu 为 22ns,保持时间 th 为 66ns。

TIDA-060045 MCU 接头 J2 和 J3 处的 MISO 和 SCLK图 4-17 MCU 接头 J2 和 J3 处的 MISO 和 SCLK

图 4-17 显示了 TMAG5170 SDI 输入 (MOSI) 的时序与 10MHz SPI 时钟 (SCLK) 的时序之间的关系。建立时间 (tsu_si=47ns) 和保持时间 (th_si=48ns) 都符合 25ns(最小值)TMAG5170 要求。

TIDA-060045 TMAG5170 U8 SDI (MOSI) 和 SCLK图 4-18 TMAG5170 U8 SDI (MOSI) 和 SCLK

下图显示了在 SCLK 菊花链中第一个 TMAG5170 MCU (U7) 和最后一个 TMAG5170 (U8) 处测量的 SPI 时钟 (SCLK) 信号有/无交流并行端接的比较情况。

TIDA-060045 U7 处的 SCLK,U8 处具有交流并联端接图 4-19 U7 处的 SCLK,U8 处具有交流并联端接
TIDA-060045 U7 处的 SCLK,U8 处没有并行交流端接图 4-20 U7 处的 SCLK,U8 处没有并行交流端接
TIDA-060045 U8 处的 SCLK,U8 处具有交流并联端接图 4-21 U8 处的 SCLK,U8 处具有交流并联端接
TIDA-060045 U8 处的 SCLK,U8 处没有并行交流端接图 4-22 U8 处的 SCLK,U8 处没有并行交流端接

MCU 输出信号 nALERT、MOSI、SCLK 以及 nCS1 至 nCS4 的串联线路端接电阻器在 MCH 接头附近装有一个 0Ω 串联线路端接电阻。默认情况下,这些电阻器为 0Ω 的原因是 TMS320F280049C LaunchPad 上的相应布线长度与 TIDA-060045 上的相应布线长度相似。

TIDA-060045 上的 SPI 布线小于 20cm(8 英寸)。与上升和下降时间相比,约 1.3ns 的相应传播延迟是相当小的。连接 F280049C LaunchPad 后,交流并联端接不会产生显著影响。

对于定制设计,串联线路端接电阻器应直接放置在 MCU 的输出端,这是在使用 TMS320F280049C LaunchPad 时无法实现的。根据 SPI 布线长度,考虑或不考虑交流并联端接均可。