汽车维修 L9826芯片应用

汽车芯片应用 ---L9826

1 芯片简介

ST公司的L9826芯片，8通道低边驱动，SPI通信方式，带诊断功能，同时两个端口可以并行控制，驱动能力450ma。

1.1 硬件设计

1.1.1 封装：

SO20

图1.1.1

1.1.2 引脚定义：

引脚	名称	描述
1	Out6	输出端口6
2	Out1	输出端口1
3	NRes	复位口
4	NCS	SPI片选口
5	GND	地
6	GND	地
7	NON1	输出端口1的并行控制口
8	SDO	SPI控制线
9	Out8	输出端口8
10	Out3	输出端口3
11	Out5	输出端口5
12	Out2	输出端口2
13	SDI	SPI控制线
14	CLK	SPI控制线
15	GND	地
16	GND	地
17	NON2	输出端口2的并行控制口
18	Vcc	电源
19	Out7	输出端口7
20	Out4	输出端口4

2 软件设计

软件设计主要包括，器件的初始化，IO控制，诊断数据读取。

2.1 SPI通信

2.1.1 SPI时序分析：

Spi的通信速率可达到3Mhz，下降沿移位数据，上升沿锁存数据到输出寄存器。具体时序图如下

具体实现函数如下，详细代码参考附录中百度网盘下载地址。

/******************************************************************************

* spi 读写函数

* 说明: spi 时序操作函数,第一个时钟的上升沿输出数据。

* 参数: cmd 通过 MOSI 写入的数据

* 返回: MISO 读出的数据

******************************************************************************/

INT8U L9826SpiRdWr (INT8U cmd)

{

INT8U i;

INT8U tmp;

CPU_ENTER_CRITICAL()

L9826_CLK_L()

tmp = 0;

Delay(2);

L9826_SPI_EN() //芯片要求在时钟的低电平才能操作芯片使能脚

for (i = 0;i < 8;i++)

{

L9826_CLK_H() //时钟的上升沿 MOSI 移位数据

if (cmd & 0x80)

{

L9826_SDI_H()

}

else

{

L9826_SDI_L()

}

cmd <<= 1;

// Delay(2);

tmp <<= 1;

if (GET_L9826_SDO()) //上升沿读数据

{

tmp++;

}

L9826_CLK_L() //下降沿数据写入从机

//Delay(2);

}

CPU_EXIT_CRITICAL()

L9826_SPI_DIS()

return tmp;

}

注：1. 函数中的Delay()函数可根据实际情况调试选择合适的参数，其影响器件的spi通信速率。

2.由于SPI对时序要求不是很严格，CPU_EXIT_CRITICAL()和CPU_ENTER_CRITICAL()可以(临界代码保护)屏蔽。

2.1.2 SPI 操作说明:

Spi通过给器件发送相应的控制字节，控制对应的通道开关，同时获取器件返回的数据(诊断相关)。

如上图所示，8个通道对应一个字节，每一个bit对应一个通道。如发送0x01,则Q7输出有效低电平。同时收到各个通道的诊断数据，如下图：

对于上述这个数据格式，软件里使用了位域操作方式，使用该方式的局限性是不同的MCU大小端模式不同对于的定义不同，为提高程序的通用性建议使用宏操作。本文使用的是HCS12内核，codewarrior开发环境，数据类型如下：

typedef union

{

uchar bytes;

struct

{

uchar chn7 :1;

uchar chn5 :1;

uchar chn3 :1;

uchar chn1 :1;

uchar chn8 :1;

uchar chn6 :1;

uchar chn4 :1;

uchar chn2 :1; //2 channel

} Bits;

} CTRL_BYTE_TYPE;

如果大小端和作者使用的开发平台一致可直接复用，如不同可修改如下：

typedef union

{

uchar bytes;

struct

{

uchar chn2 :1;

uchar chn4 :1;

uchar chn6 :1;

uchar chn8 :1;

uchar chn1 :1;

uchar chn7 :1;

uchar chn5 :1;

uchar chn7 :1; //2 channel

} Bits;

} CTRL_BYTE_TYPE;

有了数据结构，我们操作起来就方便，如，通道1为LED控制，可如下定义操作宏：

#define LED_CTRL chnData.Bits.chn1 // chnData为通道控制数据

#define LED_ON() LED_CTRL = 1; //开灯

#define LED_OFF() LED_CTRL = 0; //关灯

有了上述这种接口我们操作相应的宏非常方便，只需要在软件中周期性的把chnData通过SPI发送给器件。

2.2 诊断

我们周期性的把chnData发送给器件，同时会收到一个字节的数据，此数据中包含诊断信息。这里我们只关注SPI命令操作的诊断，只能检测两种情况1：输出短路到电源，2：输出开路或输出短路到地。

从图中可看到，如果通道输出1，得到的相应通道诊断数据也是1，此为1故障状态，类似的，如果输出通道0，得到的相应通道诊断数据也是0，此为2故障状态。其他情况为正常。

假设我们得到的诊断数据为chnSta，则软件中可以如下处理：

CTRL_BYTE_TYPE orTmp.bytes，andTmp.bytes；

//把控制数据和诊断数据进行位或,位与操作

orTmp.bytes = chnSta.bytes | chnData.bytes;

andTmp.bytes = chnSta.bytes & chnData.bytes;

if (orTmp.Bits.chn1 == 0)

{

//输出开路或输出短路到地

}

else if (andTmp.Bits.chn1 == 1)

{

//输出短路到电源

}

else

{

//正常

}

2.3 软件简介

整个软件的构架L9826_spi.c, L9826_app.c其中L9826_spi.c为L9826器件spi通信的驱动，L9826app.c则在spi的基础上封装了L9826的相关操作。

2.3.1移植接口

#define L9826_NCS XXX

#define L9826_CLK XXX

#define L9826_SDI XXX

#define L9826_SDO XXX

#define L9826_RST XXX

用户只需要在代码中定义其用于接口即可。

2.3.2 使用说明

在移植好相关接口后，需要在初始化中调用InitL9826()函数，然后周期性调用L9826Monitor(),具体的调用周期看项目的实时性要求，本人使用的调用周期为10ms。

用户只需要在L9826_app.h文件中定义形如

//8 路输出通道控制 -- 写 1 输出低电平，

#define XXX chnData.Bits.chn1

#define XXX chnData.Bits.chn2

#define XXX chnData.Bits.chn3

#define XXX chnData.Bits.chn4

#define XXX chnData.Bits.chn5

#define XXX chnData.Bits.chn6

#define XXX chnData.Bits.chn7

#define XXX chnData.Bits.chn8

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