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瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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04.
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com共64页第1页网络摄像机·监控摄像机用镜头驱动芯片(内置光圈控制)描述MS41918M是一款用于网络摄像机和监控摄像机的镜头驱动芯片.
芯片内置光圈控制功能;通过电压驱动方式以及扭矩纹波修正技术,实现了超低噪声微步驱动.
主要特点电压驱动方式,256微步驱动电路(两通道)每通道最大电流±0.
5A内置光圈控制电路四线串行总线通信控制马达内置用于LED驱动的Open-drain双系统产品规格分类产品封装形式打印名称MS41918MQFN44(0606X0.
75-0.
4)MS41918M应用摄像机监控摄像机瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第2页描述内部框图.
3极限参数.
4电气参数.
6管脚排列图.
10管脚描述.
10功能描述.
12a)串行接口.
12b)VD信号内部处理.
19c)光圈控制.
20d)步进电机细分步进驱动.
44e)测试信号.
55f)LED驱动.
59g)重置/保护电路典型应用电路图.
62封装外形图.
63产品标准与印章规范.
64瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第3页内部框图瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第4页极限参数绝对最大额定值注意)绝对最大额定值表示不被破坏的限界,不保证实际工作状态参数符号额定值单位注控制部分电源电压AVDD3-0.
3~+4.
0V*1DVDD-0.
3~+4.
0马达控制电源电压1MVCCx-0.
3~+6.
0V*1马达控制电源电压2VDD5-0.
3~+6.
0V*1容损值PD141.
1mW*2工作环境温度Topr-40~+100℃*3存储温度Tstg-55~+125℃*3马达驱动1(焦距,倍率)H桥驱动电流IM1(CD)±0.
5A/ch马达驱动(光圈)H桥驱动电流IM2(CD)±0.
15A/ch瞬时H桥驱动电流IM(pluse)±0.
65A/ch数字部分输入电压Vin-0.
3~(DVDD+0.
3)V*4ESDHBM±3kV-注意项:*1:绝对最大额定值,是指在容损范围内使用的场合.
*2:容损值,是指在Ta=85°C时封装单体的值.
实际使用时,希望在参考技术资料和PD–Ta特性图的基础上,依据电源电压、负荷、环境温度条件,进行不超过容损值的散热设计.
*3:容损值,工作环境温度,以及存储温度的项目以外,所有温度为Ta=25°*4:(DVDD+0.
3)电压不可超过4.
0V工作电源电压范围参数符号参数范围单位注最小标准最大电源电压范围AVDD32.
73.
13.
6V*1DVDD2.
73.
13.
6MVCCx3.
04.
85.
5VDD53.
04.
85.
5注意项:*1:绝对最大额定值,是指在容损范围内使用的场合瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第5页端子容许电流电压范围注意)—容许端子电流电压范围,是指不被破坏的限界范围,不保证实际工作状态—额定电压值,是指对GND的各端子的电压.
GND,是指GNDA,GNDD,MGNDA以及MGNDB的电压.
另外,GND=GNDA=GNDD=GND5=MGNDA=MGNDB.
—3V电源,是指AVDD以及DVDD的电压.
另外,AVDD3=DVDD.
—在下面没有记述的端子以外,严禁从外界输入电压和电流.
—关于电流,"+"表示流向IC的电流,"-"表示从IC流出的电流.
PinNo端口名称参数范围单位注1OP3INP-0.
3~(AVDD3+0.
3)V*16ADTESTIN-0.
3~(AVDD3+0.
3)V*17TEST-0.
3~(DVDD+0.
3)V*129OSCIN-0.
3~(DVDD+0.
3)V*132CS-0.
3~(DVDD+0.
3)V*133SCK-0.
3~(DVDD+0.
3)V*134SIN-0.
3~(DVDD+0.
3)V*135VD_IS-0.
3~(DVDD+0.
3)V*136VD_FZ-0.
3~(DVDD+0.
3)V*139RSTB-0.
3~(DVDD+0.
3)V*143OP4INN-0.
3~(AVDD3+0.
3)V*18OUTE2±0.
15A11OUTE1±0.
15A13OUTD2±0.
5A15OUTD1±0.
5A16OUTC2±0.
5A18OUTC1±0.
5A19OUTB2±0.
5A21OUTB1±0.
5A22OUTA2±0.
5A25OUTA1±0.
5A26LED130mA27LED230mA注意项:*1:(AVDD3+0.
3)电压不可超过4.
0V.
(DVDD+0.
3)电压不可超过4.
0V.
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com共64页第6页电气参数VDD5=MVCCx=4.
8V,DVDD=AVDD3=3.
1V注意)没有特别规定,环境温度为Ta=25°C±2°C.
电路电流,共同电路参数符号测试条件最小值典型值最大值单位Reset时,MVCC电源电流IOmdisable无负荷,无27MHz输入03.
0μAEnable时,MVCC电源电流Imenable输出开路0.
51.
5mAReset时,3V电源电流Icc3reset无27MHz输入010.
0μAEnable时,3V电源电流Icc3enable输出开路3.
620.
0mAReset时,VDD5电源电流Icc5reset无27MHz输入03.
0μAEnable时,VDD5电源电流Icc5enable输出开路0.
31.
0mAStandby时,电源电流IccstandbyRSTB=High输出开路27MHz输入Total电流5.
010.
0mAFZ=Enable,iris=powerSave时,电源电流ICCpsRSTB=High输出开路27MHz输入,FZ=EnableTotal电流6.
012.
0mA数字输入输出参数符号测试条件最小值典型值最大值单位高电平输入Vin(H)RSTB0.
54*DVDDDVDD+0.
3V低电平输入Vin(L)RSTB-0.
30.
2*DVDDVSOUT高电平输出Vout(H):SDATA[SOUT]1mA电流源(Source)DVDD-0.
5VSOUT低电平输出Vout(L):SDATA[SOUT]1mA电流沉(Sink)0.
5VPLS1~2高电平输出Vout(H):MUX0.
9*DVDDVPLS1~2低电平输出Vout(L):MUX0.
1*DVDDV输入pulldown阻抗RpullretRSTB50100200kΩ马达驱动部分1(焦距,倍率)参数符号测试条件最小值典型值最大值单位H桥ON阻抗RonFZIM=100mA0.
60.
81.
4ΩH桥漏电流IleakFZ0.
8μA瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第7页马达驱动部分(光圈)参数符号测试条件最小值典型值最大值单位H桥ON阻抗RonFZIM=50mA1.
423.
1ΩH桥漏电流IleakFZ0.
8μALED驱动参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出ON阻抗RonLEDIM=20mA,5Vcell1.
21.
62.
6Ω输出漏电流IleakLED0.
8μAOPAMP3(HALLSensor输出放大器)参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输入电压范围VINAVDD3-0.
5AVDD3AVDD3+0.
5V输入offset电压VOF-15+15mV输出电压(low)VOLILOAD=-100μA0.
10.
2V输出电压(High)VOHILOAD=100μAAVDD3-0.
2AVDD3-0.
15VGainVOGGain设定值:0h20.
521.
822.
8V/VOPAMP4(用于消除HALLSensor共模电压的放大器)参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输入电压范围VINAVDD3-0.
1AVDD3+0.
1V输入offset电压VOF-10+10mV输出电压(low)VOLILOAD=-10μA0.
10.
2V输出电压(High)VOHILOAD=3mAAVDD3-0.
5AVDD3-0.
2V基准电压输出部分参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出电压1VREFILOAD=0A,CVREF=100pFAVDD3-0.
1AVDD3AVDD3+0.
1V输出电压2VREFLILOAD=±100μA,CVREF=100pFAVDD3-0.
1AVDD3AVDD3+0.
1V瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第8页霍尔偏压控制部分(SENS端子输出)参数符号测试条件最小值典型值最大值单位最小输出电流IBLREF=10kΩ,SENS=0.
7V设定值:00h000.
1mA输出电流精度1IB40HREF=10kΩ,SENS=0.
7V设定值:40h0.
980.
991mA输出电流精度2IBBFHREF=10kΩ,SENS=0.
7V设定值:BEh2.
942.
952.
96mA数字输入/输出参数符号测试条件最小值典型值最大值单位High输入阈值电压Vin(H)SCK,SIN,CS,OSCIN,VD_IS,VD_FZ,TEST1.
36VLow输入阈值电压Vin(L)SCK,SIN,CS,OSCIN,VD_IS,VD_FZ,TEST1.
02VRETB信号脉冲Trst100μs输入最大滞后误差VhysinSCK,SIN,CS,OSCIN,VD_IS,VD_FZ,TEST0.
34V图像同步信号幅宽VDw80μsCS信号等待信号1T(VD-CS)400nsCS信号等待信号2T(CS-DT1)5μs脉冲发生电路参数符号测试条件最小值典型值最大值单位脉冲1到来时的等待时间PL1waitOSCIN=27MHz20.
1μs脉冲1脉宽PL1widthOSCIN=27MHz1.
2μs脉冲2到来时的等待时间PL2waitOSCIN=27MHz20.
1μs光圈控制参数符号测试条件最小值典型值最大值单位AD参考频率IRISSampleOSCIN=27MHz500kHz过热保护参数符号测试条件最小值典型值最大值单位过热保护工作温度Ttsd145°C过热保护最大滞后误差ΔTtsd35°C瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第9页电源电压监测电路参数符号测试条件最小值典型值最大值单位3.
3VResetVrston2.
48V3.
3VReset最大滞后误差Vrsthys0.
2VMVCCxResetVrstFZon2.
42VMVCCxReset最大滞后误差VrstFZhys0.
21VVDD5ResetVrstlSon2.
42VVDD5Reset最大滞后误差VrstlShys0.
21VHallOffset调整用8bitDAC参数符号测试条件最小值典型值最大值单位调整范围(High)DAOTHof-AVDD3-V调整范围(Low)DAOTLof-0-V10bitADC参数符号测试条件最小值典型值最大值单位InputRange(High)Vin(H)AVDD3-0.
2VInputRange(Low)Vin(L)0.
2VDNLE(微分直线性误差)DNL10A1.
0LSBINLE(微分直线性误差)INL10A2.
0LSB瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第10页管脚排列图管脚描述管脚号管脚名称I/O管脚描述1OP3INPInput霍尔信号放大器正向输入端2SENSOutput霍尔电流偏压输出3OP3OUTOutput霍尔信号放大器输出4REF霍尔电流偏压设置阻抗连接端子5AVDD3电源3V模拟电源6ADTESTINInputADC测试输入7TESTInput测试模式输入8OUTE2Output马达输出E29VDD5电源光圈控制电源瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第11页10GND5Ground光圈控制GND11OUTE1Output马达输出E112N.
C.
N.
C.
13OUTD2Output马达输出D214MVCCB电源马达电源B15OUTD1Output马达输出D116OUTC2Output马达输出C217MGNDBGround马达GNDB18OUTC1Output马达输出C119OUTB2Output马达输出B220MVCCA电源马达电源A21OUTB1Output马达输出B122OUTA2Output马达输出A223N.
C.
N.
C.
24MGNDAGround马达GNDA25OUTA1Output马达输出A126LED1InputLED驱动用Open-drain127LED2InputLED驱动用Open-drain228GNDDGround数字GND29OSCINInputOSCIN输入30DVDD电源3V数字电源31SOUTOutput串行数据输出32CSInput芯片选择信号输入33SCKInput串行时钟输入34SINInput串行数据输入35VD_ISInput光圈控制图像同步信号输入36VD_FZInput调校焦距倍率图像同步信号输入37PLS1Output脉冲1输出38PLS2Output脉冲2输出39RSTBInput初始化信号输入40GNDAGround3V模拟GND41CREFIN(AVDD3)/2电压输出连接电容端子42VREFOutput霍尔传感用基准电压输出43OP4INNInput偏置于中间点的放大器的反向输入端44OP4OUTOutput偏置于中间点的放大器的输出瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第12页功能描述a)串行接口NOTE:1)读写模式中,每个周期CS默认都是从0开始的2)写模式时,必须从OSCIN端输入系统时钟瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第13页电气参数(设计参考值)AVDD5=MVCCx=4.
8V,DVDD=AVDD3=3.
1V注意)没有特别规定,环境温度为Ta=25°C±2°C.
本特性为,设计参考值,不能全部保证通过检测.
万一发生问题,将认真对应.
串行口输入参数符号测试条件最小值典型值最大值单位SerialclockSclock15MHzSCKlowtimeT1100nsSCKhightimeT2100nsCSsetuptimeT360nsCSholdtimeT460nsCSdisablehightimeT5100nsSINsetuptimeT650nsSINholdtimeT750nsSOUTdelaytimeT860nsSOUTholdtimeT960nsSOUTEnable-Hi-ZtimeT1060nsSOUTHi-Z-EnabletimeT1160nsSoutCloadTsc40pF详述:数据转换在CS的上升沿开始,在CS的下降沿停止.
一次转换的数据流单位是24位.
地址和数据从SIN引脚输入时,同时钟信号SCK保持一致在CS=1的条件下.
数据在SCK信号的上升沿被打入IC.
同时,数据输出时,在SOUT引脚读出(数据在SCK的上升沿输出)SOUT输出高阻态在CS=0时,并且在CS=1,输出"0"除非有数据读出整个串行接口的控制在CS=0时复位数据格式:01234567A0A1A2A3A4A5C0C189101112131415D0D1D2D3D4D5D6D71617181920212223D8D9D10D11D12D13D14D15C0:寄存器读写选择:0:写模式,1:读模式C1:不使用A5~A0:寄存器地址D15~D0写入寄存器的数据瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第14页寄存器分布图D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D000HIRS_TGT[9:0]01HDGAIN[6:0]ASOUND_LPF_FC[2:0]AS_FLT_OFFDEC_AVEOVER_LPF_FC_2ND[1:0]OVER_LPF_FC_1ST[1:0]02HPID_POLE[3:0]PID_ZERO[3:0]IRIS_ROUND[3:0]IRIS_CALC_NR[3:0]03HDT_ADJ_IRIS[1:0]PWM_IRIS[2:0]PWM_LPF_FC[2:0]PWM_FLT_OFFLMT_ENBARW[3:0]04HHALL_OFFSET_DAC[7:0]HALL_BAIS_DAC[7:0]05HAAF_FCHALL_GAIN[3:0]PID_INVTGT_FLT_OFFTGT_LPF_FC[3:0]06HSTART1[9:0]07HP1ENWIDTH1[11:0]08HSTART2[9:0]09HP2ENWIDTH2[5:0]0AHDUTY_TESTTGT_IN_TEST[9:0]0BHPID_CLIP[3:0]ADC_TESTPDWNBMODESEL_FZMODESEL_IRISTESTEN1ASWMODE[1:0]0CHIRSAD[9:0](ReadOnly)0DH0EHAVE_SPEED[4:0]TGT_UPDATE[7:0]0FHReserved20HPWMRES[1:0]PWMMODE[4:0]DT1[7:0]21HTESTEN2FZTEST[4:0]22HPHMODAB[5:0]DT2A[7:0]23HPPWB[7:0]PPWA[7:0]24HMICROAB[1:0]LEDBENDISABBRAKEABCCWCWABPSUMAB[7:0]25HINTCTAB[15:0]27HPHMODCD[5:0]DT2B[7:0]28HPPWD[7:0]PPWC[7:0]29HMICROCD[1:0]LEDAENDISCDBRAKECDCCWCWCDPSUMCD[7:0]2AHINTCTCD[15:0]2CHReserved瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第15页寄存器列表:地址寄存器名/位宽描述页码00hIRIS_TGT[9:0]光圈目标值2201hOVER_LPF_FC_1ST[1:0]ADC反馈滤波器(1)截止频率22OVER_LPF_FC_2ND[1:0]ADC反馈滤波器(2)截止频率22DEC_AVE光圈目标值移动平均值23AS_FLT_OFFPID控制器前置低通滤波器Enable/Disable23ASOUND_LPF_FC[2:0]PID控制器前置低通滤波器截止频率24DGAIN[6:0]PID控制器数字增益2402hIRIS_CALC_NR[3:0]PID控制器积分器误差累积上限26IRIS_ROUND[3:0]PID控制器微分器误差累积上限26PID_ZERO[3:0]PID控制器零点27PID_POLE[3:0]PID控制器极点2703hARW[3:0]PID控制器积分器的位数28LMT_ENBPID控制器积分器停止28PWM_FLT_OFFPID控制器后置低通滤波器Enable/Disable30PWM_LPF_FC[2:0]PID控制器后置低通滤波器截止频率30PWM_IRIS[2:0]光圈模块输出PWM波的频率31DT_ADJ_IRIS[1:0]光圈模块输出死区时间设置3104hHALL_BAIS_DAC[7:0]霍尔元件偏置电流40HALL_OFFSET_DAC[7:0]霍尔元件输出放大器的失调校准4005hTGT_LPF_FC[3:0]光圈目标值低通滤波器截止频率32TGT_FLT_OFF光圈目标值低通滤波器Enable/Disable32PID_INVPID控制器极性32HALL_GAIN[3:0]霍尔元件输出放大器增益41AAF_FC霍尔元件输出放大器截止频率4106hSTART1[9:0]脉冲1延时3307hWIDTH1[11:0]脉冲1脉宽33P1EN脉冲1输出使能3308hSTART2[9:0]脉冲2延时3409hWIDTH2[5:0]脉冲2脉宽34P2EN脉冲2输出使能340AhTGT_IN_TEST[9:0]光圈模块输出占空比直接设置36DUTY_TEST光圈模块输出占空比使能360BhASWMODE[1:0]ADTESTIN引脚连接选择42TESTEN1TEST模式使能159MODESEL_IRISVD_IS极性选择20MODESEL_FZVD_FZ极性选择20PDWNB光圈模块关断41ADC_TESTADC测试模式选择42PID_CLIP[3:0]光圈模块输出最大占空比440ChIRSAD[9:0]ADC值输出(只能读)440EhTGT_UPDATE[7:0]IRS_TGT(光圈目标值)更新延时37AVE_SPEED[4:0]光圈模块平均值调整速度38瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第16页地址寄存器名/位宽描述页码20hDT1[7:0]起始点等待时间49PWMMODE[4:0]微步进输出PWM频率51PWMRES[1:0]微步进输出PWM分辨率5121hFZTEST[4:0]PLS1/2引脚输出信号选择59TESTEN2TEST模式使能25922hDT2A[7:0]α电机起始点激励等待时间50PHMODAB[5:0]α电机相位矫正5223hPPWA[7:0]A通道峰值脉冲宽度53PPWB[7:0]B通道峰值脉冲宽度5324hPSUMAB[7:0]α步进电机步进数54CCWCWABα电机转动方向55BRAKEABα电机刹车状态55ENDISABα电机Enable/Disable56LEDBLEDB输出控制63MICROAB[1:0]α电机正弦波细分数5625hINTCTAB[15:0]α电机每一步周期5727hDT2B[7:0]β电机起始点激励等待时间50PHMODCD[5:0]β电机相位矫正5228hPPWC[7:0]C通道峰值脉冲宽度53PPWD[7:0]D通道峰值脉冲宽度5329hPSUMCD[7:0]β步进电机步进数54CCWCWCDβ电机转动方向55BRAKECDβ电机刹车状态55ENDISCDβ电机Enable/Disable56LEDALEDA输出控制63MICROCD[1:0]β电机正弦波细分数562AhINTCTCD[15:0]β电机每一步周期57所有寄存器位数据在RSTB=0时被初始化.
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com共64页第17页寄存器建立时刻瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第18页*0→1:起作用于DT11→0:起作用于DT2x原则上来说,用于细分步进的寄存器的建立应该在起始点延时的这段时间段执行完(参考16页图).
在起始点延时这段时间外写入的数据也能被存入寄存器.
然而,如果写操作在刷新时间后执行的话,写入的寄存器不会在计划的时刻有效.
举例说明:如果在起始点激励延时后更新的数据1~4如下图一样被写入,数据1和2在a时刻立即被更新,,数据3和4在b时刻被更新.
即使数据是连续写入的,更新的时间间隔了1个VD的周期.
由于上述的原因,为了数据及时更新,寄存器数据的建立需要在起始点延时的这段时间段执行完.
地址寄存器名建立时刻地址寄存器名字建立时刻00hIRS_TGT[9:0]VD_IS+调整值0BhMODESEL_FZCS01hOVER_LPF_FC_1ST[1:0]VD_ISPDWNBCSOVER_LPF_FC_2ND[1:0]VD_ISADC_TESTCSDEC_AVEVD_ISPID_CLIP[3:0]VD_ISAS_FLT_OFFVD_IS0ChIRSAD[9:0]只读ASOUND_LPF_FC[2:0]VD_IS0EhTGT_UPDATE[7:0]CSDGAIN[6:0]VD_ISAVE_SPEED[4:0]VD_IS02hIRIS_CALC_NR[3:0]VD_IS20hDT1[7:0]VD_FZIRIS_ROUND[3:0]VD_ISPWMMODE[4:0]DT1PID_ZERO[3:0]VD_ISPWMRES[1:0]DT1PID_POLE[3:0]VD_IS21hFZTEST[4:0]CS03hARW[3:0]VD_ISTESTEN2CSLMT_ENBVD_IS22hDT2A[7:0]DT1PWM_FLT_OFFVD_ISPHMODAB[5:0]DT2APWM_LPF_FC[2:0]VD_IS23hPPWA[7:0]DT1PWM_IRIS[2:0]VD_ISPPWB[7:0]DT1DT_ADJ_IRIS[1:0]VD_IS24hPSUMAB[7:0]DT2A04hHALL_BAIS_DAC[7:0]VD_ISCCWCWABDT2AHALL_OFFSET_DAC[7:0]VD_ISBRAKEABDT2A05hTGT_LPF_FC[3:0]VD_ISENDISABDT1orDT2A*TGT_FLT_OFFVD_ISLEDBCSPID_INVVD_ISMICROAB[1:0]DT2AHALL_GAIN[3:0]VD_IS25hINTCTAB[15:0]DT2AAAF_FCVD_IS27hDT2B[7:0]DT106hSTART1[9:0]VD_ISPHMODCD[5:0]DT2B07hWIDTH1[11:0]VD_IS28hPPWC[7:0]DT1P1ENVD_ISPPWD[7:0]DT108hSTART2[9:0]VD_IS29hPSUMCD[7:0]DT2B09hWIDTH2[5:0]VD_ISCCWCWCDDT2BP2ENVD_ISBRAKECDDT2B0AhTGT_IN_TEST[9:0]CSENDISCDDT1orDT2B*DUTY_TESTCSLEDACS0BhASWMODE[1:0]CSMICROCD[1:0]DT2BTESTEN1CS2AhINTCTCD[15:0]DT2BMODESEL_IRISCS瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第19页b)VD信号内部处理这个系统中,步进电机的反射时间和旋转时间分别基于VD_IS和VD_FZ的上升沿.
VD_IS和VD_FZ的极性能通过下面的寄存器设置.
寄存器细节描述MODESEL_IRIS(VD_IS极性选择)MODESEL_FZ(VD_FZ极性选择)Address0Bh初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0MODESEL_IRIS和MODEL_FZ分别设置输入IC内部的VD_IS和VD_FZ的极性.
当设置为"0",极性基于VD_xx的上升沿.
当设置为"1",极性基于VD_xx的下降沿.
MODESEL_xx选择输入VD_xx的极性.
因此,基于MODESEL_xx的选择时刻,产生如下图所示的边沿和VD_xx的边沿无关.
设置值VD极性0不取反1取反MODESEL_IRISMODESEL_FZ瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第20页c)光圈控制特性1)PWM波驱动→低功耗2)通过寄存器可以设置每个滤波器→低噪声3)增益放大器周围内置无源部件→对外置部分减幅4)内置8比特DAC用来调整霍尔补偿5)内置电流DAC用来调整霍尔偏置电流模块框图瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第21页寄存器细节描述IRSTGT[9:0](光圈需求值)Address00h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0IRSTGT[9:0]IRSTGT[9:0]设置想要得到的ADC输入,而这个ADC输入也由光圈的位置决定,即由这个寄存器位决定想要得到的位置信息.
设置值AD输入需求值0AVDD3*0/10231AVDD3*1/10231023AVDD3*1023/1023nAVDD3*n/1023OVER_LPF_FC_1ST[1:0](ADC反馈低通滤波器(1)截止频率)Address01h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置AD反馈模块中LPF(1)的截止频率较低的截止频率能有效去除ADC产生的噪声通常,设置OVER_LPF_FC_1ST[1:0]=0;设置值截止频率02600Hz13600Hz25200Hz38000HzOVER_LPF_FC_2ND[1:0](ADC反馈低通滤波器(2)截止频率)Address01h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置AD反馈模块中LPF(2)的截止频率较低的截止频率能有效去除ADC产生的噪声通常,设置OVER_LPF_FC_2ND[1:0]=0;设置值截止频率02600Hz13600Hz25200Hz38000HzOVER_LPF_FC_1ST[1:0]OVER_LPF_FC_2ND[1:0]瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第22页DEC_AVE(光圈目标值移动平均值)Address01h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置光圈目标值的移动平均值.
大的移动平均值可使光圈的目标值改变更为缓慢.
通常情况下,设置DEC_AVE=0;设置值移动平均值0814AS_FLT_OFF(PID前置滤波器控制器Enable/Disable)Address01h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置PID前置滤波器是否使能.
如果算法使能,LPF插入控制器内.
LPF在数据进入PID前进行去噪,通常情况下,设置AS_FLT_OFF=0.
如果相位裕度在闭环的频率条件下不够大,有振铃的情况下,可以设置AS_FLT_OFF=1来提高其相位裕度,阻止振铃产生.
设置值PID前置滤波器0使能1不使能AS_FLT_OFF(PID前置滤波器控制器Enable/Disable)Address00h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置PID前置滤波器的截止频率.
较低的截止频率去噪效果更好.
通常情况下,设置AS_FLT_OFF=0.
如果相位裕度在闭环的频率特征下不够大,有振铃的情况下,可以提升其截止频率.
设置值截止频率0900Hz11300Hz21600Hz32000Hz42600HzDEC_AVEAS_FLT_OFFASOUND_LPF_FC[2:0]瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第23页53200Hz64000Hz7禁止DGAIN[6:0](PID控制器增益)Address01h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0DGAIN[6:0]设置PID控制器的增益.
增益的设置依据与在35Hz的AD输入和使PID零点=35Hz,极点=900Hz,PWM频率=31.
25kHz条件下马达输入的增益.
以下表格作为设置增益的参考:设置值增益00h001h~7Fh{0.
125*{2^(MSB3bit–3'd3)}*[16+LSB4bit]}+3dB瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第24页FhEHDHCHBHAH9h8h7h6h5h4h3h2h1h0hDGAIN[3:0]0.
4843750.
468750.
4531250.
43750.
4218750.
406250.
3906250.
3750.
3593750.
343750.
3281250.
31250.
2968750.
281250.
2656250增益000DGAIN[6:4]-3.
3-3.
6-3.
9-4.
2-4.
5-4.
8-5.
2-5.
5-5.
9-6.
3-6.
7-7.
1-7.
5-8.
0-8.
5-dB0.
968750.
93750.
906250.
8750.
843750.
81250.
781250.
750.
718750.
68750.
656250.
6250.
593750.
56250.
531250.
5增益0012.
72.
42.
11.
81.
51.
20.
90.
50.
1-0.
3-0.
7-1.
1-1.
5-2.
0-2.
5-3.
0dB1.
93751.
8751.
81251.
751.
68751.
6251.
56251.
51.
43751.
3751.
31251.
251.
18751.
1251.
06251增益0108.
78.
58.
27.
97.
57.
26.
96.
56.
25.
85.
44.
94.
54.
03.
53.
0dB3.
8753.
753.
6253.
53.
3753.
253.
12532.
8752.
752.
6252.
52.
3752.
252.
1252增益01114.
814.
514.
213.
913.
613.
212.
912.
512.
211.
811.
411.
010.
510.
09.
59.
0dB7.
757.
57.
2576.
756.
56.
2565.
755.
55.
2554.
754.
54.
254增益10020.
820.
520.
219.
919.
619.
318.
918.
618.
217.
817.
417.
016.
516.
115.
615.
0dB15.
51514.
51413.
51312.
51211.
51110.
5109.
598.
58增益10126.
826.
526.
225.
925.
625.
324.
924.
624.
223.
823.
423.
022.
622.
121.
621.
1dB31302928272625242322212019181716增益11032.
832.
532.
231.
931.
631.
331.
030.
630.
229.
829.
429.
028.
628.
127.
627.
1dB62605856545250484644424038363432增益11138.
838.
638.
338.
037.
637.
337.
036.
636.
335.
935.
535.
034.
634.
133.
633.
1dB瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第25页IRIS_CALC_NR[3:0](PID控制器积分误差累积上限)Address02h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0IRIS_CALC_NR[3:0]积分器产生的误差累积上限,当这个寄存器位被设置,即打开上限,积分器产生的累积误差会被减少,然而,积分算法作用也会被削弱.
一般情况下,设置IRIS_CALC_NR[3:0]=0.
设置值误差累积上限0不使能1~14±1/2(15-n)LSB15±1LSBIRIS_ROUND[3:0](PID控制器微分误差累积上限)Address02h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0IRIS_ROUND[3:0]微分器产生的噪声的响应上限,当这个寄存器被设置,微分器工作产生的噪声的幅度会被衰减,相应的,微分算法作用会被减弱.
设置值误差累积上限0不使能1~14±1/2(15-n)LSB15±1LSB如下图,若寄存器位设为最大值,信号输入小于±LSB会被忽略.
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com共64页第26页PID_ZERO[3:0](PID控制器零点)Address02h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PID_ZERO[3:0]设置PID控制器零点PID_POLE[3:0](PID控制器零点)Address02h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PID_POLE[3:0]设置PID控制器极点设置值零点设置值极点010Hz/10Hz0710Hz115Hz/15Hz1790Hz220Hz/20Hz2870Hz325Hz/25Hz3950Hz430Hz/30Hz41040Hz535Hz/30Hz51120Hz635Hz/35Hz61200Hz740Hz/35Hz71280Hz840Hz/40Hz81370Hz945Hz/45Hz91450Hz1050Hz/50Hz101530Hz1155Hz/55Hz111620Hz1260Hz/60Hz121700Hz1365Hz/65Hz131790Hz1470Hz/70Hz141870Hz1575Hz/75Hz151960Hz瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第27页ARW[3:0](积分器位数)Address02h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0ARW[3:0]设置积分器位数,影响着积分器的饱和恢复时间.
设置值误差累积上限0~312bit4~1415-(设置值)bit151bitLMT_ENB(积分器停止使能)Address02h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0积分器算法停止工作使能与否.
对PID输出的饱和时间有很大的影响.
设置值误差累积上限0Disable1EnableLMT_ENB瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第28页PID控制器特征,以及零极点的影响.
FzFp-20dB/dec20dB/dec-20dB/decGDGDGD(DigitalGain)FzFpFz'FzFpFp'90°0°-90°FzFp90°0°FzFp-90°Fz'90°0°-90°FzFpFp'GD:DGAIN[6:0]FZ:PID_ZERO[3:0]FP:PID_POLE[3:0]系统的极点位置主要影响系统幅度特性峰值的位置,系统的零点位置主要影响系统的幅度特性谷值位置及下凹程度.
积分器作用的强弱由零点位置决定,微分器作用的强弱由零极点位置共同作用.
零点位置越小,积分作用越强,积分作用使系统的稳定性下降,积分作用强时,系统会不稳定,但能消除稳态误差.
微分作用由零极点共同作用,可以改善动态特性,微分作用偏大,超调量较大,调节时间较短,微分作用偏小时,超调量也较大,调节时间较长,只有设置参数合理时,才能使超调量较小,减短调节时间.
增益加大,使系统动作灵敏,速度加快,稳态误差减少.
增益偏大,振荡次数加多,超调时间加长,增益太大时,系统会趋于不稳定.
增益太小,又会使系统的动作缓慢.
一般情况下,对参数的选择通常采用实验凑试法,整体步骤为"先比例,再积分,最后微分".
(1)整定增益控制:将增益控制作用由小变到大,观察各次响应,直到得到反应快,超调小的响应曲线.
(2)整定积分环节:将步骤(1)中选择的比例系数减小到原来的50~80%,再调节零点使积分作用由小到大,反复试凑得到较满意的响应,确定比例和积分的相关参数.
(3)若经过上诉两个步骤,动态过程不能令人满意,则将极点设置由小到大,同时相应相应地改变比例和零点,反复试凑得到满意的控制效果和相关参数.
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com共64页第29页PWM_FLT_OFF(PID后置滤波器使能)Address03h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置PID系统的后置滤波器是否使能.
滤波器功能是为了去除滤波过程中产生的噪声,所以一般情况下设置PWM_FLT_OFF=1.
如果相位裕度在闭环的频率条件下不够大,有振铃的情况下,可以设置PWM_FLT_OFF=1来提高其相位裕度,阻止振铃产生.
设置值PID后置滤波器0Enable1DisablePWM_LPF_FC(PID后置滤波器截止频率)Address03h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置PID系统的后置滤波器截止频率.
较低的截止频率滤波作用更强,能达到低噪声的效果.
通常情况下设置PWM_LPF_FC[2:0]=0.
如果相位裕度在闭环的频率特征下不够大,有振铃的情况下,可以提升其截止频率.
设置值截止频率0900Hz11300Hz21600Hz32000Hz42600Hz53200Hz64000Hz7禁止PWM_FLT_OFFPWM_LPF_FC[2:0]瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第30页PWM_IRIS(输出PWM频率设置)Address03h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PWM_IRIS[2:0]设置光圈模块输出PWM波的频率设置值PWM频率(kHz)026131.
25262.
5393.
75412551506187.
57210DT_ADJ_IRIS[1:0](死区时间设置)Address03h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置死区时间矫正总额设置值死区时间矫正总额0标准矫正1标准矫正-12标准矫正-23不矫正DT_ADJ_IRIS[1:0]瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第31页PWM_IRIS(光圈目标值低通滤波器截止频率)Address05h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0TGT_LPF_FC[3:0]光圈的位置信息进入PID系统前的低通滤波器的截止频率设置.
较低的截止频率会使目标值改变较慢,但会消除音频误差一般情况下,截止应该低于VD信号的频率,使没有改变的步数出现.
但是可能会有一定的延时.
设置值截止频率设置值截止频率0325Hz780Hz1650Hz8100Hz21300Hz9125Hz32600Hz10160Hz440Hz11200Hz550Hz12250Hz663Hz--TGT_FLT_OFF(光圈目标值低通滤波器Enable/Disable)Address05h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置光圈的位置信息进入PID系统前的低通滤波器是否使能.
设置值光圈目标值滤波器0使能1不使能PID_INV(PID控制器极性)Address05h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0设置PID控制器极性设置值PID控制器极性0不取反1取反TGT_FLT_OFFPID_INV瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第32页START1[9:0](脉冲1开始位置)Address06h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0START1[9:0]WIDTH1[11:0](脉冲1脉宽)Address07h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0WIDTH1[9:0]P1EN(脉冲1输出)Address07h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0P1ENSTART[9:0],WIDTH[11:0]和P1EN设置给闪光灯的脉冲输出(脉冲1)START1[9:0]设置脉冲1的开始时间.
从视频场同步信号(VD_IS)的上升沿开始计算,直到达到了设置时间结束WIDTH1[11:0]设置脉冲1的脉宽.
从开始时间结束时同步开始计数,直到达到了设置的时间结束.
P1EN控制脉冲1的输出START1[9:0],WIDTH1[11:0]和P1EN中的任一一个寄存器为"0"时,脉冲不输出.
VD_IS脉冲1START1[9:0]WIDTH1[11:0]设置值截止频率设置值截止频率0000120.
1μs11.
19μsnn*(68/3.
375)μsnn*(4/3.
375)μs102320.
56ms40954.
87ms瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第33页START2[9:0](脉冲2开始位置)Address08h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0START2[9:0]WIDTH1[11:0](脉冲2脉宽)Address09h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0WIDTH2[5:0]P2EN(脉冲2输出)Address09h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0P2ENSTART2[9:0],WIDTH2[5:0]和P2EN设置给光圈用来完全关断的脉冲输出(脉冲2)(注:PID工作时不能有脉冲2)START2[9:0]设置脉冲2的开始时间.
从视频场同步信号(VD_IS)的上升沿开始计算,直到达到了设置时间结束WIDTH2[5:0]设置脉冲2的脉宽.
这个设置在开始时间计数结束后开始执行,出现上升沿.
经过了计数值个VD_IS的上升沿个数后,在VD_IS的下降沿结束P2EN控制脉冲2的输出START2[9:0],WIDTH2[5:0]和P2EN中的任一一个寄存器为"0"时,脉冲不输出.
同时,计数时,START2和WIDTH2不更新.
VD_ISPluse2START2[9:0]WIDTH2[5:0]条件:WIDTH2[5:0]=3瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第34页设置值截止频率设置值截止频率0000120.
1μs1VD_IS1计数nn*(68/3.
375)μs63VD_IS63计数102320.
56msnVD_ISn计数瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第35页TGT_IN_TEST[9:0](光圈模块输出占空比直接设置)Address0Ah初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0TGT_IN_TEST[9:0]光圈模块输出驱动信号的占空比能被直接控制.
DUTY_TEST必须为"1"才能使算法使能.
TGT_IN_TEST[9]设置光圈输出模块的转动方向.
TGT_IN_TEST[8:0]设置光圈输出模块的驱动占空比.
计算占空比的方法驱动信号占空比与PWM_IRIS[2:0]的设置值有关.
a的计算方法是a={TGT_IN_TEST[8:1],2'b00,TGT_IN_TEST[0]}(10位2进制数)b如上面的表格所示和PWM_IRIS[2:0]有关占空比由计算a/b得到.
如果a/b>1,占空比是100%.
举例说明:当TGT_IN_TEST[8:0]=80h,PWM_IRIS[2:0]=2,a={40h,2'b00'1'b0}=200ha/b=200h/862=0.
59TGT_IN_TEST[9]驱动方向PWM_IRIS[2:0]b0电流方向OUTE2→OUTE102046117261电流方向OUTE1→OUTE2286235744430TGT_IN_TEST[8:0]驱动信号占空比5350000h0%62861FFh100%7254Na/bDUTY_TEST(光圈模块输出占空比使能)Address0Ah初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0DUTY_TEST光圈驱动的占空比能被直接控制.
当DUTY_TEST设置为"1",这种算法使能有效.
设置值算法使能0Disable1Enable瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第36页TGT_UPDATE(IRSTGT更新延时)Address0Eh初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0TGT_UPDATE[7:0]TGT_UPDATE[7:0]调整IRS_TGT[9:0]的更新时间IRS_TGT[9:0]如下图所示在VD_IS的上升沿后更新.
VD_ISIRS_TGT[9:0]TGT_UPDATE[7:0]设置值更新延时00180μsnn*(270/3.
375)μs25520.
4ms瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第37页AVE_SPEED[4:0](光圈目标值移动平均速度)Address0Eh初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0AVE_SPEED[4:0]AVE_SPEED[4:0]设置光圈目标值移动平均每一步的时间设置值更新延时02μs1152μsn(n*512+1)/3.
375μs314.
703msIRS_TGTn-1IRS_TGTn调整时间举例说明:设置AVE_SPEED[4:0]使得数据更新的速度和VD信号的周期基本相同.
如果VD=60Hz,那么在8步调节的情况下,每一步的时间即1/(60Hz)/8=2.
08ms参考表格,每一步的时间根据AVE_SPEED[4:0]的值可设置为2.
12ms,所以光圈每隔17.
0ms改变一次.
IrisIristargetsetIristargetset(a)(bVDsignal瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第38页光圈控制霍尔传感器模块框图瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第39页HALL_BIAS_DAC[7:0](霍尔信号偏置电流)Address04h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0HALL_BIAS_DAC[7:0]霍尔信号的驱动电流设置.
值主要取决于REF端口的外接电阻.
SENS端口的驱动电流可以由下式进行计算:ISENS=REF端口电压/RREF*(设置值/8)REF端口电压=1.
22V(典型值)HALL_OFFSET_DAC[7:0](霍尔信号偏压)Address04h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0HALL_OFFSET_DAC[7:0]霍尔输出放大器的补偿值设置.
设置值补偿总额0~255AVDD3/256*(设置值-128)偏置电流和偏压调整的方法如下:1)霍尔信号偏置电流设置2)一旦失调电压被设置为0(设置值为:80h),输出OP3OUT被调整(反馈到10bitADC).
a)霍尔增益(HALL_GAIN[3:0])的调整使OP3OUT的输出在光圈完全打开和完全关断的范围内,接近于目标值范围.
举例说明:当目标值DVDD=3.
0V,完全打开=0.
2V,完全关闭=2.
8V;霍尔增益(HALL_GAIN[3:0])调整为使OP3OUT端口输出范围接近于2.
8V-0.
2V=2.
6V.
b)偏置电流被调整使得输出范围接近于目标值范围c)失调电压被调整使得OP3OUT的输出接近于目标值范围b和c能分别执行.
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com共64页第40页HALL_GAIN[3:0](霍尔信号增益)Address05h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0HALL_GAIN[3:0]霍尔输出放大器的增益设置如下:设置值增益设置值增益021.
9858.
0126.
4962.
6231.
01067.
1335.
51171.
7440.
11276.
3544.
61380.
8649.
21485.
4753.
71589.
9AAF_FC(霍尔信号截止频率)Address05h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0霍尔放大器的截止频率如下:设置值截止频率(kHz)06.
85120.
0PDWNB(光圈模块使能)Address0Bh初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PDWNB设置整个光圈控制电路的使能设置值光圈控制0Disable1EnableAAF_FCPDWNB瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第41页ASWMODE[1:0](ADTESTIN引脚连接选择)Address0Bh初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0ASWMODE[1:0]设置光圈ADC的测试模式设置值光圈ADC模式0正常模式1正常模式2测试模式3—通过设置ASWMODE[1:0]=2,开环频率响应能被测试更多细节看下一页ADC_TEST(ADC测试模式选择)Address0Bh初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0ADC_TEST用来选择ADC的功能测试不要设置ADC_TEST=1设置值算法0正常情况1光圈ADC功能测试ADTESTIN[1:0]ADC_TEST瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第42页测试开环频率响应的方法FRA:频率响应分析仪1)设置ASWMODE[1:0]=2;2)连接OP3OUT和ADTESTIN之间连接FRA3)设置PID参数4)测试开环频率响应瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第43页PID_CLIP[3:0](PID最大占空比设置)Address0Bh初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PID_CLIP[3:0]PID_CLIP[3:0]设置光圈PWM驱动器的最大占空比设置值最大占空比0100%193.
75%n(100-n*6.
25)%156.
25%IRSAD[9:0](ADC值输出)Address0Ch初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0IRSAD[9:0]IRSAD[9:0]是个只读寄存器用来接收光圈ADC的输出只能在VD_IS为低电平时使用这个寄存器(IC在VD_IS="H"时更新数据,如果在VD_IS="H"时使用,读取的数据不正确)瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第44页d)步进电机细分步进驱动模块框图这个模块是一个用于聚焦和放大的步进电机驱动.
下面的一些设置可以用来执行一系列的控制(下面是对α电机:驱动器A/B的描述.
驱动器C/D和α电机执行一样的算法)主要的设置参数:1)相位矫正:驱动器A和驱动器B的相位差目标在90°;可以做-22.
5°~+21.
8°的相位修正···PHMODAB[5:0]2)幅度设置:能独立设置驱动器A/B的负载驱动电流···PPWA[7:0],PPWB[7:0]3)PWM频率:驱动器输出的PWM波频率设置···PWMMODE[4:0],PWMRES[1:0]4)微步进分频数:微步数能设置成64,128和256微步进模式.
···MICROAB[1:0]5)步进周期:电机旋转速度设置.
电机旋转速度与正弦波的的微步进模式无关.
···INTCTAB[15:0]相关设置的建立时刻建立时刻和相关时间如下所示地址27h到2Ah的设置同22h到25h的设置相同,所以27h到2Ah的描述就省略了.
如果相关寄存器被刷新,则每一个VD周期来到时会实现一次设置的加载刷新.
当同样的设置被执行时超过2个VD脉冲时,没有必要在每个VD脉冲都写入寄存器数据.
DT1[7:0](起始点延时,地址20h)更新数据时间设置.
在系统硬件复位后(39引脚RSTB:低→高),开始激励和驱动电机前(DT1结束)这段时间内,必须设置此项.
由于这个设置在每次VD脉冲来到时更新,没有必要一定在起始点延迟时内写入.
PWMMODE[4:0],PWMRES[1:0](微步进输出PWM波频率,地址20h)设置微步进输出PWM波频率.
需要在开始激励和驱动电机前设置执行(DT1结束)瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第45页DT2A[7:0](起始点激励延时,地址22h)更新数据时间设置.
复位后(39引脚RSTB:低→高),需要在开始激励和驱动电机前被设置执行(DT1结束)PHMODAB[5:0](相位矫正,地址22h)通过矫正线圈A和B的相位差,驱动器产生的噪声会减少.
合适的相位矫正必须依据于电机的旋转方向和速度,此设置需要随着旋转方向(CCWCWAB)或者旋转速度(INTCTABA)的变化而改变.
PPWA[7:0],PPWB[7:0](峰值脉冲宽度,地址23h)设置PWM最大占空比.
设置需要在开始激励和驱动电机前被设置执行(DT1结束)PSUMAB[7:0](步进电机步进数,地址24h)1个VD的时间间隔内的电机的转动次数设置.
每次VD脉冲输入时,电机转动所设置的次数.
因此,设置次数为"0"是可以停止电机的转动.
当设置的转动次数总额超过了1个VD脉冲的时间,超出部分会被取消.
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com共64页第46页CCWCWAB(转动方向,地址24h)电机转动方向设置.
只要在选择转动方向前设置即可.
BRAKEAB(电机刹车设置,地址24h)刹车时设置电流为0.
由于执行此设置时,很难得到电机的最终位置,所以此设置一般用于立即停止电机.
ENDISAB(电机工作Enable/Disable,地址24h)设置电机工作使能.
当设置为不使能时,电机引脚输出高阻态,电机正在转动时不要设置成disableLEDA(LED设置,地址24h)LED开/关设置.
在CS的下降沿被设置.
(可以认为和电机驱动无关,能实现开/关的独立设置).
MICROAB[1:0](正弦波分频数,地址24h)设置正弦波的分频数.
这个设置不改变转动次数和转动速度.
只有当转速达不到要求时才需要设置此项.
复位后(39引脚RSTB:低→高),设置有效.
INTCTAB[15:0](脉冲周期,地址25h)脉冲周期设置.
转动速度决定于这个设置.
步进电机微步驱动时,如何调整寄存器值为了控制镜头,需要在每个VD都要求设置电机转动次数和转动速度.
相关设置的转动次数和速度的寄存器为:INTCTxx[15:0]:设置每一步的时间(相应的,即转动速度)PSUMxx[7:0]:每个VD时段内转动总步数当在连续的VD时段内持续驱动电机,需要设置持续转动时间以适应VD周期.
以下是电机转动时计算INTCTxx[15:0]和PSUMxx[7:0]的方法1)计算INTCTxx[15:0](决定电机转动速度)INTCTxx[15:0]*768=OSCIN频率/转动频率2)由INCTxx[15:0]计算PSUMxx[7:0].
不能单单看PSUMxx[7:0]的值.
下面的等式成立时,持续转动时间和VD时间相同,电机实现均匀转动INTCTxx[15:0]*PSUMxx[7:0]*24=OSCIN频率/VD频率3)PSUMxx[7:0]设置完成后,由上式重新计算INTCTxx[15:0]举例说明OSCIN频率=27MHz,VD频率=60Hz计算PSUMxx[7:0]和INTCTxx[15:0]使电机在800pps(1-2相位)转动次800pps=100Hz,所以INTCTxx[15:0]=27MHz/(100Hz*768)=352相应的PSUMxx[7:0]=1/(60Hz)*27MHz/(352*24)=53瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第47页重新计算INTCTxx[15:0]得:PSUMxx[7:0]=1/(60Hz)*27MHz/(53*24)=354可以通过查看56~58页来查看更多细节.
如果上述2)中等式左边比右侧小,转动时间比VD时段小会引起不连续的转动.
反之,超过VD时段的转动会被取消.
寄存器细节描述DT1[7:0](起始点等待时间)Address20h初始值0AhD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0DT1[7:0]DT1[7:0]设置数据写入系统的延时时间(起始点等待时间)电机可以精确地在起始点等待时间从"1"到"0"翻转后被激活.
启示点等待时间从视频同步信号(VD_FZ)的上升沿开始计算.
由于起始点延时时间是主要是用来等待串行数据的写入.
应该设置寄存器值大于"0",如果是"0"的话,相应的数据不能更新.
参考第16页VD_FZ和起始点等待时间的关系.
DT1起始点等待0禁止1303.
4μs25577.
4msnn*8192/27MHzDT2A[7:0](起始点激励等待时间α电机)Address22h初始值03hD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0DT2A[7:0]DT2B[7:0](起始点激励等待时间β电机)Address27h初始值03hD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0DT2B[7:0]DT2A[7:0]和DT2B[7:0]设置α电机和β电机开始转动前的等待延迟时间.
电机在起始点激励等待时间从"1"到"0"翻转后开始转动.
等待延迟时间从视频同步信号(VD_FZ)的上升沿开始计算.
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com共64页第48页这个信号是AB通道的单独延迟.
应该设置寄存器值大于"0",如果是"0"的话,相应的数据不能更新.
参考第17页VD_FZ和起始点激励等待时间的关系.
DT1起始点激励等待0禁止1303.
4μs25577.
4msnn*8192/27MHzPWMMODE[4:0](微型步进输出PWM波频率)Address20h初始值1ChD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PWMMODE[4:0]PWMRES[1:0](微型步进输出PWM波分辨率)Address20h初始值1D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PWMRESPWMMODE[4:0]通过设置系统时钟OSCIN的分频数来设置微型步进输出PWM的频率.
PWMMODE[4:0]能在1~31的范围内设置,PWM波的频率在PWMMODE=0和PWMMODE=1时候的取值是一样的.
PWMRES[1:0]设置由PWMMODE[4:0]决定的频率的分频数.
PWM频率由下面的式子进行计算PWM频率=OSCIN频率/((PWMMODE*23)*2PWMRES)OSCIN=27MHz时,PWM的频率如下表瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第49页(kHZ)PHMODAB[5:0](相位矫正α电机)Address22h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PHMODAB[5:0]PHMODCD[5:0](相位矫正β电机)Address27h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PHMODCD[5:0]α电机和β电机电流的相位差分别由PHMODAB[5:0]和PHMODCD[5:0]设置.
默认为90°设置1个单位为0.
7°同时数据可以取正反偏差PWMMODEPWMRESPWMMODEPWMRES01201213375.
01687.
5843.
817198.
599.
349.
621687.
5843.
8421.
918187.
593.
846.
931125.
0526.
5281.
319177.
688.
844.
44843.
8421.
9210.
920168.
884.
442.
25675.
0337.
5168.
821160.
780.
440.
26526.
5281.
3140.
622153.
476.
738.
47482.
1241.
1120.
523146.
773.
436.
78421.
9210.
9105.
524140.
670.
335.
29375.
0187.
593.
825135.
067.
533.
810337.
5168.
884.
426129.
864.
932.
511306.
8153.
476.
727125.
062.
531.
312281.
3140.
670.
328120.
560.
330.
113259.
6129.
864.
929116.
458.
229.
114241.
1120.
560.
330112.
556.
328.
115225.
0112.
556.
331108.
954.
427.
216210.
9105.
552.
7PHMODAB相位矫正数000000±0°000001+0.
7°011111+21.
80°100000-22.
50°111111-0.
7°减幅单位360°/512=0.
70°瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第50页步进电机线圈之间的相位差一般为90°.
但是,因为电机的不同,或者工艺偏差,相位差也会偏移出90°.
因此,即使驱动波形电流的相位差90°,但是电机本身不是相差90°,也会产生转矩纹波,噪声还是存在的.
这个设置主要是减少由于电机变化时产生的转矩纹波.
PPWA[7:0](驱动器A峰值脉冲宽度)PPWB[7:0](驱动器B峰值脉冲宽度)Address23h初始值0,0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PPWB[7:0]PPWA[7:0]PPWC[7:0](驱动器C峰值脉冲宽度)PPWD[7:0](驱动器D峰值脉冲宽度)Address28h初始值0,0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PPWD[7:0]PPWC[7:0]PPWA[7:0]到PPWD[7:0]设置PWM波的最大占空比,决定了驱动器A到D输出电流峰值的位置.
最大占空比由下式进行计算:驱动器X最大占空比=PPWx/(PWMMODE*8)当PPWx=0,线圈电流为0.
举例当PPWA[7:0]=200,PWMMODE[4:0]=28,最大占空比为200/(28*8)=0.
89根据PWMMODE和PPWx的值看最大占空比可能超过100%当然PWM中占空比不可能超过100%,正弦波峰值点会被削去如下图所示举例说明当PWMMODE=10,PPWx=96,最大占空比=90/(10*8)=120%目标电流的波形如下显示:瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第51页PSUMAB[7:0](α电机步进数)Address24h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PSUMAB[7:0]PSUMCD[7:0](β电机步进数)Address29h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0PSUMCD[7:0]PSUMAB[7:0]和PSUMCD[7:0]分别设置α电机和β电机的总步数如果要停止电机转动,设置PSUMXX[7:0]=0.
寄存器值总步数64细分模式128细分模式256细分模式0000124825551010202040n2n4n8n只要PWM波最大占空比设置不为"0",当PSUMxx[7:0]=0时,电机都可以保持在释放时状态.
一个实例来看此设定的意义:当PSUMAB[7:0]=8被设定,在64细分模式下运行16步,即16/64=1/4个sine周期.
同理,在128与256细分模式下,同样是1/4个正旋波周期CCWCWAB(α电机转动方向)Address24h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0CCWCWAB(β电机转动方向)Address29h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0CCWCWAB和CCWCWCD分别设置α电机和β电机的转动方向.
方向定义:设置值电机转动方向0正向1反向CCWCWABCCWCWCD瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第52页BRAKEAB(α电机刹车状态)Address24h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0BRAKECD(β电机刹车状态)Address29h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0BRAKEAB和BRAKECD分别设置α电机和β电机的刹车模式.
设置值α电机刹车0正常状态1刹车状态刹车状态下H桥上臂桥两个PMOS管全部打开.
刹车模式在正常操作不能被使用,在紧急关断时才能使用.
推荐在反常的状态下使用.
DISAB(α电机Enable/Disable)Address24h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0ENDISCD(β电机Enable/Disable)Address29h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0ENDISAB和ENDISCD分别设置α电机和β电机的输出控制.
当ENDISxx=0时输出高阻态.
然而,内部的激励位置计数器在ENDISxx=0仍然保持计数.
因此,当在正常状态下想要停止电机,设置PSUMxx[7:0]=0,而不是设置ENDISxx=0.
设置值电机输出状态0输出关闭(高阻态)1输出打开BRAKEABBRAKECDENDISABENDISCD瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第53页MICROAB(α电机正弦波分频数)Address24h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0MICROABMICROCD(β电机正弦波分频数)Address29h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0MICROCDMICROAB和MICROCD分别设置α电机和β电机的正弦波分频数.
64分频的波形如第58页所示.
MICROAB分频数0025601256101281164INTCTAB(α电机1个步进周期)Address25h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0INTCTAB[15:0]INTCTCD(β电机1个步进周期)Address2Ah初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0INTCTCD[15:0]INTCTAB[15:0]和INTCTCD[15:0]分别设置α电机和β电机的一个步进的周期.
I寄存器值总步数64细分模式128细分模式256细分模式00001444ns222ns111nsMax29.
1ms14.
6ms7.
3msn12n/27MHz6n/27MHz3n/27MHz当INTCTAB[15:0]=0,只要pwm最大占空比不为0,电机就保持在释放时状态.
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com共64页第54页举例说明:当INTCTAB[15:0]=400时,64细分下每步周期12*400/27MHz=0.
178ms因此,每个正旋波周期为11.
4ms(87.
9Hz);同样计算,128细分与256细分下也为11.
4ms.
步进电机驱动(64细分微步进电流曲线)瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第55页e)测试信号FZTEST[4:0](测试信号输出设置)Address21h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0FZTEST[4:0]TESTEN1(Test设置1)Address0Bh初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0TESTEN2(Test设置2)Address21h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0FZTEST[4:0]选择由PLS1和PLS2输出的测试信号.
TESTEN1和TESTEN2需要被设置成"1"以允许测试信号输出.
下面的表格是具体设置时输出的设置信号.
设置值一个周期描述PLS1PLS20PLS1PLS2脉冲1/2正常状态1起始点等待时间0起始点等待时间的"H"桥输出2起始点激励等待时间A起始点激励等待时间A起始点激励等待时间的"H"桥输出3ENDISABENDISCDENDISxx设置4CCWCWABCCWCWCDCCWCWxx设置5监测输出脉冲A监测输出脉冲B电机转动时,64细分速度下的"H"/"L"变化6PWM周期监测0电机输出的PWM的周期信号7A通道完整的脉冲输出B通道完整的脉冲输出电机转动时"H"桥的输出8"TEST"取反0是否是测试模式9ADC系统时钟ADC采样时钟监测ADC工作状态11"H"桥pmos1A"H"桥nmos1A监测A通道12"H"桥pmos2A"H"桥nmos2A13"H"桥pmos1B"H"桥nmos1B监测B通道14"H"桥pmos2B"H"桥nmos2BTESTEN1TESTEN2瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第56页15"H"桥pmos1C"H"桥nmos1C监测C通道16"H"桥pmos2C"H"桥nmos2C17"H"桥pmos1D"H"桥nmos1D监测D通道18"H"桥pmos2D"H"桥nmos2D19"H"桥nmos1光圈"H"桥pmos1光圈监测光圈模块驱动信号输出20"H"桥nmos2光圈"H"桥pmos2光圈相关波形描述如下:瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第57页电机电流PLS1/2完整脉冲输出瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第58页瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第59页f)LED驱动LEDA(LEDA设置)Address29h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0LEDALEDB(LEDB设置)Address24h初始值0D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0LEDBLEDA和LEDB分别设置LEDA和LEDB的输出使能.
设置值LED输出0关1开瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第60页1.
开始结束时序电源信号,RSTB和OSCIN的开始结束时序如下图所示:2.
输入引脚的输入电容输入引脚的电容值为10pF或者更小3.
OSCIN和VD信号的时刻一旦VD信号(VD_FX或者VD_IS输入)和OSCIN同步,那么VD信号和OSCIN信号对输入时刻没有约束4.
掉电模式当PDWNB=0,掉电模式被设置.
掉电模式下,光圈模拟部分的电路停止工作(电机驱动不受影响)当只有电机驱动在使用时,设置PDWNB为"0"可以减少功耗.
掉电模式下,相关引脚的操作如下:引脚操作相关输入引脚接地相关输出引脚悬空CREFIN悬空REF悬空g)重置/保护电路下图示出了RSTB、UVLO、TSD与其他电路之间的关系.
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com共64页第61页与上图对应的规范如下表:通常地霍尔放大器(HALLAMP.
)Focus/Zoom输出IRIS输出LED管脚RSTBDisable逻辑重置->Disable逻辑重置->输出关断过热保护电路(TSD)**输出关断欠压锁定电路(UVLO)*逻辑重置->Disable逻辑重置->输出关断瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第62页典型应用电路图瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第63页封装外形图瑞盟科技MS41918M杭州瑞盟科技有限公司版本号:1.
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com共64页第64页产品符合标准此产品符合但不限于以下标准产品标准CCCRoHSGSMS41918M符合符合符合印章规范一,印章内容介绍MS41918M:产品型号生产批号:范例:JC5D43二,印章规范要求采用激光打印,整体居中且采用Arial字体.