1
V
VRT_RLS
过温保护释放电压
RT＞VRT_RLS
1.2
V
IRT
RT脚电流
50
uA
引脚开路短路保护
VSHORT
引脚短路保护
R_CLKpin
0.2
V
VOPEN
引脚开路保护
R_CLKandRTpins
4.8
V
功能描述：
电源管理和调整
FCM8201能够被操作在一个很宽的电源电压范围10V-15V。
VOUT引脚是内部电压调整器的输出引脚。
典型的电压输出范围是5V-5.2V。
为了稳定VOUT电路，需要在VOUT引脚和地之间外加一个电容。
如果VPP低于8V门槛电压，FCM8201将会停止工作，内部寄存器会进入休眠状态。
时钟发生器
FCM8201拥有一个可编程的晶振。
由R_CLK外加电阻决定，系统时钟能够由程序控制在960kHZ到1920kHz。
PWM波的开关频率等于系统时钟的1/64。
因此，当系统时钟为960kHz时，PWM等于960kHz/64=15kHz。
相似的，如果要得到20kHz的PWM，则系统时钟应该被设置成为1.28MHz。
PWM整流
FCM8201同时支持方波PWM和正弦波PWM对无刷直流电机控制。
控制器检测霍尔传感器的发出转子的位置信号。
对于方波PWM，PWM两种整流方式见表一、表二。
方波同时可以通过串口设置内部的控制寄存器。
P是PWM，Pb是PWM翻转
霍尔信号输入
FCM8201为了防止霍尔信号失灵提供了3-6us的抖动时间。
当三极管霍尔信号产生缓慢，抖动时间和逻辑错误可能产生。
通过建立一个霍尔信号校准电路，FCM8201可以最小化抖动和相关错误。
这个功能可以FCM8201通过串口控制寄存器实现。
霍尔信号正负两极通过设置HA_INV,HB_INV,HC_INV等级来配置。
比如，HA_INV=1，内部的霍尔信号A会翻转HA引脚，否则，内部霍尔信号A与HA引脚相同。
PWM任务循环和操作
PWM任务与电压等级在OPO和DUTY引脚上成比例。
FREE/nST引脚被用作PWM信号使能。
当FREE/nST引脚设置成逻辑高时，PWM状态设置成关断模式，所有PWM输出（六个输出引脚）都为逻辑低。
FCM8201支持各种PWM操作模式来适应不同的应用需求。
正弦波形发生器
FCM8201包含了一个正弦波PWM空间向量调整（SVM）。
角度检测电路通过电机霍尔信号锁相电机转子位置。
CW=0正转的时候
CW=1反转的时候
通过比较得到的六路PWM信号U、X，V、Y，W、Z分别是一组反向的信号
电流反馈和保护
电流反馈电路提供了两个主要功能:
电机控制提供电流反馈信号
过流保护。
I_IN引脚输出一个50uA的电流提供给I_IN引脚直流基准防止负电压。
这种保护体现在两个等式中：
I_FB和I_IN，一个0.5V直流基准电压在I_IN上提供。
最大平均电流信号是1V。
通过使用这些参数，最大I_FB信号波动在0.5V-4.5V之间。
FCM8201提供了三种不同等级的过流保护。
第一种是1.4V通常用于有过流定时器延时过载电流保护。
如果I_IN高于1.4V，过流定时器延时会被触发。
过流保护的门槛激活，使定时器超过截止时间限制。
第二种是1.5V用于对回路电流的限制。
在I_IN>1.5V是PWM信号会被立即关断。
第三种是2.5V，这个等级设计来对短时电流保护。
如果I_IN>2.5V超过了3路PWM脉冲，所有的PWM输出端（六路）会被全部关断。
保护和差错
类型
状态
触发条件
释放
VPP过压
停止
VPP>18V
VPP欠压
停止，重启
VPP<8V
VOUT欠压
停止
VOUT<4V
RT
停止
RT<1.0V
RT>1.2V
OS
停止
霍尔逻辑错误
停止
Hall=000or111
HOVP
停止
VSENSE>4.5V
过流门槛
停止
I_IN>1.4
↑Run
看门狗
停止
看门狗到时间
寄存器释放
SHORT
停止
I_IN>2.5V
↑Run
数模转换
FCM8201有一个8位的DAC用于通过串口控制DUTY和IP。
模数转换
FCM8201有一个5位的ADC用于AS,VSENSE,I_FB,RT信号通过串口读取它的电压。
I/O可选功能
两种I/O类型包含单机和微控制器应用。
串口
在微控制器下能够使用FCM8201串口。
I/O口写入串口的时间序列
I/O读出串口时间序列
符号
参数
环境
最小值
典型值
最大值
单位
tSEL
位选稳定时间
FSYS=1.28MHz
12
100
uS
tTR
位选时间
FSYS=1.28MHz
0
12
uS
tACT
Acknowledge位拉底时间
FSYS=1.28MHz
1
mS
tRES
FCM8201响应时间
FSYS=1.28MHz
4
uS
表六SPI寄存器表（读写）
CNTL_REG：
系统控制寄存器
地址
名字
类型
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
0x00
CNTL
W/R
TMR_CLR
OC_TMR2
OC_TMR1
OC_TMR0
IP_EA
DT_EA
CW
FREE/nST
RESET
0
0
0
0
0
0
1
1
b7
TMR_CLR
过流保护定时器清零
1时清零，0正常工作
b6[6:
4]
OC_TMR[2:
0]
过流保护定时器配置
000=通过OC_TMR引脚配置过流保护定时器
001=过流保护定时器配置为2^18÷FSYS
010=过流保护定时器配置为2^19÷FSYS
011=过流保护定时器配置为2^20÷FSYS
100=过流保护定时器配置为2^21÷FSYS
101=过流保护定时器配置为2^22÷FSYS
110=过流保护定时器配置为2^23÷FSYS
111=过流保护定时器配置为2^24÷FSYS
b3
IP_EA
IP_REG使能
1=通过IP_REG任务控制，0=通过IP引脚任务控制
b2
DT_EA
DUTY_REG寄存器使能
1=通过DUTY_REG任务控制，0=通过DUTY引脚任务控制
b1
CW
输出驱动方向
1=CW正转，0=CCW反转
b0
FREE/nST
停止或启动
1=FREE（PWM没有输出），0=START（PWM输出）
PWM_REG：
PWM控制寄存器
地址
名字
类型
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
0x01
PWM
读写
PMOD
n/a
DT1
DT0
SEQ_TBL
SYNCOFF
EXT_SYN
LPWM
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
b7
PMOD
PWM模式选择
0=相位检测器后的正弦波PWM驱动
1=相位检测器后的方波PWM驱动
b[5:
4]
DT[1:
0]
软开关的截止时间设置
00=2uS，01=1.5uS，10=1uS，11=0.5uS
b3
SEQ_TBL
方波序列表的选择
0=“PWM-PWM”整流，1=“PWM-ON”整流
b2
SYNCOFF
同步整流器（SR）使能
0=SR可用，1=SR不空用
b1
EXT_SYN
外加同步整流器配置
0=SR功能通过SYNCOFF位控制
1=SR功能通过OC_TMR引脚控制。
在这个选项中，CNTL_REG中OC_TMR[2:
0]位不能被设置为0
同时OC_TMR引脚：
高=SR可用，低=SR不可用
b0
LPWM
低桥臂PWM最小值输出使能。
这个功能仅仅工作在方波PWM驱动时。
0=低桥臂PWM最小值输出不可用
1=低桥臂PWM最小值输出可用
ANG_REG：
相角移位寄存器
地址
名字
类型
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
0x02
ANG
读写
ANG_SEL
ARNG1
ARNG0
ANG4
ANG3
ANG2
ANG1
ANG0
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
b7
ANG_SEL
相角移位输入控制
0=通过设置AS引脚，1=通过设置ANG[4:
0]
b[6:
5]
ARNG[1:
0]
相位检测器工作范围
00=工作的霍尔频率为0.8-80Hz两极电机每分钟转速范围48-4800
01=工作的霍尔频率为0.4-40Hz两极电机每分钟转速范围24-2400
1x=工作的霍尔频率为3.2-320Hz两极电机每分钟转速范围192-19200
b[4:
0]
ANG[4:
0]
相移功能角度设置
0-31=0-60等级
SVM_REG：
正弦波发生器控制寄存器
地址
名字
类型
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
0x03
SVM
读写
SIM_MAU
SIN_EA
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
b7
SIN_MAU
正弦波驱动激励
0=正弦波自动触发
1=正弦波通过SIN_EA位激励，忽略AS<0.2V
b6
SIN_EA
正弦波使能（本功能只有在SIN_MAU=1）
1=正弦波使能端打开
HALL_REG：
霍尔信号控制寄存器
地址
名字
类型
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
0x04
HALL
读写
n/a
n/a
n/a
n/a
HREG
HC_INV
HB_INV
HA_INV
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
b3
HREG
霍尔信号校准使能
0=不可用，1=可用
b2
HC_INV
霍尔信号C输入
0=不反向，1=反向
b1
HB_INV
霍尔信号B输入
0=不反向，1=反向
b0
HA_INV
霍尔信号A输入
0=不反向，1=反向
WDT_REG：
看门狗定时器控制寄存器
地址
名字
类型
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
0x06
WDT
读写
OSL_DIS
OTL_DIS
n/a
CRC_ON
WDT_EN
CLR
W_TMR1
W_TMR0
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
b7
OSL_DIS
打开短时门闩使能
0=没有短时门闩保护
1=短时门闩保护，通过FREE/nST引脚上升沿或高电平清零
b6
OTL_DIS
过温门闩使能
0=OTP（高温保护）没有设置门闩
1=OTP设置门闩，通过FREE/nST引脚上升沿或高电平清零
b4
CRC_ON
串口CRC检测使能
0=串口CRC检测不可用
1=串口CRC检测可用
b3
WDT_EN
看门狗定时器使能
0=看门狗定时器不可用
1=看门狗定时器可用，在计数器时间结束后输出错误
b2
CLR
清除看门狗定时器。
这位信号在WDT_EN=1时有效
1=WDT计数器重新设置。
在计数器被清零时，这位会自动设为0
b[1:
0]
W_TMR[0:
1]
看门狗定时器选择
00=0.25S，FSYS=1.28MHz
01=0.5S，FSYS=1.28MHz
10=1S，FSYS=1.28MHz
11=2S，FSYS=1.28MHz
DUTY_REG：
任务控制寄存器
地址
名字
类型
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
0x80
DUTY
读写
DUTY7
DUTY6
DUTY5
DUTY4
DUTY3
DUTY2
DUTY1
DUTY0
RESET
0
0
0
0
0
0
0
0
b[7:
0]
DUTY[7:
0]
DUTY等级控制
0-255=0.5-4.5
升级会员 