4255
A4255CA
8-BIT
微控制器
该A4255CA和A4255CLN微控制器进行设计
与步进电机容易，价格低廉，并富有成效。参考设计
技术是不可或缺的一个系统，其包括所述的实施
电源电路，一个低成本， 8位，预编程的微控制器和
所需要的其它部件来完成控制硬件。该
A4255Cx省去了软件开发，加快了
产品创新，并加速了产品上市的时间。
该参考设计可直接使用或集成到一个
较大的印刷布线板。进一步的好处是紧凑
电路布局。功率驱动器输出额定值目前可用的这些
设备是50 V和
±1.5
A（与A3955或A3957 ） 。类似
设备的46 V和1.5两种A（与SLA7042M ）或3 A（同
SLA7044M ）计划。该参考设计支持步进格式
包括全步，半步，四分之一步，八步，和sixteenth-
步骤（微）递增一个两相步进电机。
该A4255CA配在一个18脚双列直插式塑料封装
对于通孔的应用。该A4255CLN被布置在一个20引脚
宽体，缩距，小外形塑料封装（ SSOP ）与gull-
翼导线的最小面积，表面贴装应用。
数据表
26113
模式选择
1
模式选择
2
一步
RESET
地
MONITOR OUT
移位时钟
串行数据输出
频闪OUT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
V
DD
18
17
16
15
14
13
12
11
10
模式选择
0
方向
在控制
OSC /时钟
OSC / CLOCK OUT
供应
PFD
A
相
A
PFD
B
相
B
DWG 。 PP- 071A
特点
绝对最大额定值
I
I
I
I
I
I
全，半，四分之一，八分，或1/16步进增量
DC到20 MHz的时钟输入
上电复位
欠压复位
高速CMOS技术
低功耗， <20毫安@ 5 V ， 20 MHz的
（通常为9 mA）的
电源电压，V
DD
..........................
7.0 V
输入电压范围，
V
I
........................
0.3 V到V
DD
+ 0.6 V
复位电压，V
RESET
......................
14 V
输入钳位电流，I
IK
...............
±
20毫安
输出钳位电流，I
OK
............
±
20毫安
工作温度范围，
T
A
....................................
0
°
C至+70
°
C
存储温度范围，
T
S
..............................
-55
°
C至+150
°
C
注意：这些CMOS器件具有输入
静电保护（ 3级） ，但仍
易患如果暴露在损伤非常
高静电荷。
通过完整的部件号总是命令：
产品型号
包
A4255CA
18引脚DIP
A4255CLN
20引脚收缩间距SOIC
4255
8-BIT
微控制器
A4255CLN
0.65毫米（ 0.026 “ ）间距
模式选择
1
模式选择
2
一步
RESET
地
地
MONITOR OUT
移位时钟
串行数据输出
频闪OUT
1
2
3
4
5
6
7
9
8
9
10
V
DD
V
DD
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
模式选择
0
方向
在控制
OSC /时钟
OSC / CLOCK OUT
供应
供应
PFD
A
相
A
PFD
B
相
B
推荐工作条件
在工作温度范围
逻辑电源电压范围，V
DD
............... 4.5 V至5.5 V
高电平输入电压V
IH
............................
≥
0.85V
DD
低电平输入电压，V
IL
.................................
≤0.15V
DD
DWG 。 PP- 071-1
功能说明
以减轻和简化了设计工作时，用户只
提供了以下信号：（1）方向， （二）步进
时钟（ 8倍的全步频），（三）模式逻辑（ 3
输入确定的操作全，半，四分之一，或
第八步），（四）复位输入（发起“棘爪”
位置） ，和（e）再循环控制（这允许estab-
利升的为快的百分比VS慢衰变的相
绕组） 。单片机程序providess自动
马蒂奇再循环控制。这消除了对
评估步进速率VS正弦的影响
当前配置文件。
虽然再循环控制可提供轻微
改进（即较低的电流纹波，减小电机
加热[几度] ，并降低可听见的噪声电平
[细微差别] ） ，这需要的评估
马达（和步骤的频率）来确定合适的比率
的为快，慢衰减。调谐的好处
再循环率是小的，并且在时间和精力
可以根据需要进行相当大的。因此，用户门外汉
应该选择的自动再循环控制，并
避免不必要的主要活动。
微控制器工作
该微集成电路尽管“硬件”的控制
是可行的，没有特定的专用集成电路（ASIC ） ，单片集成电路
控制器的主要解决方案，成为一个“软件”选项。
从用户的角度来看， “预编程”微
控制器出现了，还是不行，不同于一个“专用”
控制器和定序器IC为MI-明确创建
电源驱动器IC的crostepping应用程序。此外，
一种基于软件的驱动器的灵活性当然是一个基本
受益（大批量生产的8位微控制器
调换到低成本的电路） 。
以控制所需的逻辑信号的一个指标
的电源IC ，表1列出了所要求的A3955的输入
的3位DAC为第八步操作（类似
A3957采用4位DAC的十六步操作） 。
这些I / O信号由单片机的串行数据，
随后转换为并行模式由一个74HC595作为
微控制器和2 '之间的界面“
微功率IC 。
由软件控制的唯一性使
操作模式表1中列出该表详细列出了
不同的逻辑输入确定的方向，加强
115东北托夫，箱15036
马萨诸塞州伍斯特01615-0036 （ 508 ） 853-5000
版权所有2000 ， Allegro MicroSystems公司
4255
8-BIT
微控制器
功能说明（续）
格式，进行复位，1 / 8对1 /第16子步骤，等等。注意
上电时，移位时钟（ SCLK ）进行采样的上拉
或下拉电阻来建立分步
极限。上拉建立了一个1 / 8步格式（用于
A3955 ）和下拉设置1 / 16的操作（为
A3957).
表2列出了微控制器的终端描述
并提供了电路的操作的本质（一
示意图说明一个典型的步进设计如下图） 。一
单片机我的简介/ O应该澄清
该驱动器的各个元件的连接
电子产品。
表1 - 控制器/音序器IC的业务逻辑
二进制输入
DIR MS2 MS1 MS0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
经营模式
（上-l命令执行
→
CLK的）
CW ，整步（单相）
CW ，半步（恒转矩）
CW 1/4步（恒转矩）
CW ， 1 / 8步（恒转矩）
CW ， 1 /第16步（恒转矩）
禁止A3955 / 57保持转矩
使A3955 / 57保持转矩
复位A4255序器IC
CCW ，整步（单相）
CCW ，半步（恒转矩）
CCW 1/4步（恒转矩）
CCW ， 1 / 8步（恒转矩）
CCW ， 1 /第16步（恒转矩）
禁止A3955 / 57保持转矩
使A3955 / 57保持转矩
复位A4255序器IC
评论
（适用电源IC ）
A3955/57
A3955/57
A3955/57
A3955/57
只有A3957
当前位置
从现在的位置
A3955/57
A3955/57
A3955/57
A3955/57
A3955/57
只有A3957
当前位置
从现在的位置
A3955/57
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4255
8-BIT
微控制器
功能说明（续）
表2 - 微控制器端的说明
A4255CA A4255CLN
DIP
SSOP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5, 6
7
8
9
10
11
12
13
14
15, 16
17
18
19
20
功能
输入
输入
输入
输入
动力
产量
I / O
产量
产量
产量
产量
产量
产量
动力
产量
输入
输入
输入
描述
模式选择1
模式选择2
一步
RESET
地
MONITOR OUT
移位时钟
串行数据输出
频闪OUT
B相
PFD B
A相
PFD一
供应
OSC / CLOCK OUT
OSC /时钟
方向控制
模式选择0
评论，连接等
步进模式下的静态和/或动态控制
步进模式下的静态和/或动态控制
治全步速（ ÷ 8 A3955 ;
÷16
为A3957 ）
复位DIR 。 ， MS2 ， MS1和MS0 0000 （止）
逻辑电源的回报
信号的全步骤转子对准（低有效）
拉起的A3955 ;拉下来A3957
移位8位串行数据到74HC595串行输入
锁存的8位数据转换为74HC595 （在锁存器时钟）
控制电流方向相B中
B相再循环控制
控制电流方向A相
相再循环控制
(V
DD
）推荐范围： 4.5 V至5.5 V
水晶振子连接
晶体振荡器连接/外部时钟输入
决定了步进电机旋转方向
步进模式下的静态和/或动态控制
模式选择输入
这三个输入（ MS2 ， MS1和MS0 ）确定
步进格式，禁用/启用电机功率和重置
控制器/音序器。在同方向上结合
输入时，模式输入控制16的操作状态
列出。停用步进权力在任何位置，除了
“止动”（即，单相激活的）结果，在电机
转子前进或后退，从它的中间
位置和对齐与自然（即最小 -
不愿通量场）方向。绝对位置
可能受惯性载荷，分数位置，
响等，并且不能在没有反馈来确定。
相电流必须维持以固定
转子/负载在任何中间位置。
步骤（时钟）输入
定序踩踏时钟频率是一个多
的实际步进率。该A3955需要一个步进
平时钟输入频率等于8倍
意步进速率为电动机;在A3957要求
步进时钟速率是16倍的实际踏步
率的电动机。然而，无论是设计就必须
该步频变化应的操作
模式（多个）操作过程中进行切换。从一个移
步进格式不要求同时（和
当量）的变化中的时钟频率。
使用20 MHz晶振（最高限额为
A4255 ）允许一个50 kHz的时钟步进为A3955 ，
这相当于6 250每秒整步（ 50千赫/ 8 ） 。
对于A3957这50 kHz的步进时钟转换为
115东北托夫，箱15036
马萨诸塞州伍斯特01615-0036 （ 508 ） 853-5000
4255
8-BIT
微控制器
功能说明（续）
3 125每秒整步（ 50千赫/ 16 ） 。这些frequen-
资本投资者入境计划代表了达到极限的A4255 。
虽然不是必须的，具有50％的步进时钟
占空比代表最简单的技术，用于提供
适当的（ ≤50 kHz）的步进时钟速率。步骤
时钟的变化取决于启动，加速，
回转支承，减速和停止轨迹授权
在运动系统的控制和'点 - 对 - 点“定时
的目标。
复位输入
预编程的微控制器集成了两个
“软件”重置串行加载MS2的状态，
MS1和MS0都高。然而，直接的硬件
复位动作与在该输入逻辑0 （低电平有效）
输入低电平默认为0000的二进制状态
设置转子，以它的天然（或止动块）与一维位置
相通电。
监视器输出
输出低电平信号表明转子定位
对应于位置的单相。任何改变
在该操作模式（微步进到全步等）
应的时间间隔，该显示器输出是重合
在低状态。这缓解了噪音问题，过高的
振铃，等等，可能导致从改变步进那
模式上的动态。非线性（如S曲线）加速度
化配置文件可以利用此信号来实现非常
平稳，安静的步进操作。
移位时钟输出
该I / O端子用于双重目的。上电
起来，微控制器的样品本终端作为输入。
连接一个上拉电阻器的结果在1 /第八步格式;
而一个下拉电阻器可配置控制器，用于其
（仅适用于A3957 ）， 1 / 16步模式。这提供了多功能性，
简易性和成本效益，对于大多数用户。
工作在输出模式下， I / O构成
为74HC595移位时钟信号。数据传送
来自微控制器的串行数据输出到serial-
该74HC595的数据输入。这8位串行格式是
转换成并行信号控制所述的3位（或4-
位） DAC输入线的两个微功率IC 。
从串行数据输出的串行数据是在低有效
到高的时钟跳变和8个时钟脉冲移位串行
控制信号到74HC595 。一个基本的时序图
（示出的串行数据，移位时钟，和选通）被描述。
信号时序由预编程的微控制
控制器;数据输入到74HC595移位寄存器
然后通过频闪低到高的转变锁存
输入。
SDO
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
SCLK
ST
DWG 。 WP- 040A
串行数据，移位时钟，和选通
串行数据输出
控制每个二进制信号指示
微步进功率IC示于表1。第一
3位（或4位）控制该数字 - 模拟转换
在一个电源IC，而接下来的3 （或4位）比的
第二个电源驱动电流。单片机MONI-
器所有的各种静态输入（即，方向，模式
选择，复位） ，并通过利用步进时钟为
它的输入频率，传送8位的数据命令来
通过串行 - 并行接口IC中的电源驱动IC 。
微控制器利用查找表，以提供
方向的整体控制，步进格式， recircu-
LATION模式（PFD） 。单片机读取输入和
随后输出基于时间的信号来控制这两个microstep-
平集成电路。
选通输出
后的8位串行数据已经被加载到
移位寄存器中，在选通脉冲输出由低到高的跳变
从移位寄存器到传送串行数据
8 'D'触发器构成该并行数据输出。
这种“锁定”数据控件微步进电流比
两个电源IC ，并且'更新'后八步
时钟。
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