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高性½细分步进马达控制器 TC1002
概述
TC1002
是一个高性½细分步进马达控制器。它包含一个模拟
正弦/余弦
信号发生器，
完整的数字控制集成在一颗
IC
中，高集成度减少产品的设计周期。½量的减少了外部的分
立元件，提供给设计者一个简单½又高效的产品。在一个完整的细分控制系统上，TC1002
全面的控制马达运行状况，14 种细分等级，它½在任½时候改变马达状态，没有必要要复
½控制器。它很容易½马达前进½用者设定的固定步数。另外在“整步”输出上，½马达长
时间工½后，它会指出马达是否还处于整步状态上。TC1002 通过输入时钟和方向两种信号
就可控制马达，并可以工½在离散状态下。芯片采用
QFP44
封装。
特点
44
引脚
QFP
封装
高达
10MHz
时钟
内部集成模拟
正弦/余弦
发生器， DAC
PWM
电流控制，可自动减少电流
14
种细分选择，细分数的改变不会中断马达的运行
独立或巴斯
模式
5V
电源供电
过流保护
过温保护
错误输出
整步输出
消除共振
结构图
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高性½细分步进马达控制器 TC1002
引脚分布图
TC1002
引脚分布图
引脚描述
44
脚
37
36
38
12
名称
SCLK ↓
reset
DIR
CSEL
引脚功½
阶跃时钟输入。一个正边沿½够½电机前进一个增量。
½
RESET
脚为½时，这一输入会复½芯片。½重新释放时，控制
器会在它的初始状态（ OUTA为
0，OUTB
为峰值）
方向输入。
这一输入用来改变电机的方向。
物理½½也和电机线
圈连接有关。
时选择输入。为½时，内部的正弦½弦发生器½为
SCLK
输入
且不依赖于
EN
输入电平。为高时，½
EN
输入为½时，COUT 输
出将½为
SCLK
输入，相反地，½
EN
输入为高时，内部的正弦
½弦发生器将½为
SCLK
信号。
只读存储器
选择脚，为½选择
SIN / COS
发生器，为高选外部查找表
½½输入。为½时，会½½/失效
PWM
和全桥输出信号。
全步输出信号。
这一½有效的信号显示了什么时候芯片正弦½弦
输出处于全步½½。
错误输出信号。这一高有效的输出信号显示了什么时候错误发
生。它会在芯片复½之前一直保持有效状态。
写输入。
½芯片被设½成接入状态时，
这一输入被用来锁存微步
选择，½½和方向输入。
10
39
41
40
13
RSEL
EN
FSETP
FAULT =
WR
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高性½细分步进马达控制器 TC1002
15
模式？
模式选择输入。
这一输入是用来设½芯片处于单机状态或者接入
状态。
状态
A
高面和½面全桥控制信号。
这些输出被用来控制离散
P -N
或者
N‐N
全桥电源区。
状态
B
高面和½面全桥控制信号。
这些输出被用来控制离散
P -N
或者
N‐N
全桥电源区。
状态
B
的½弦
DAC
波½输出信号。
参考电压
状态
A
的正弦
DAC
波½输出信号。
参考电压
高有效或者½有效的高面全桥控制信号的极性选择。
高有效或者½有效的½面全桥控制信号的极性选择
状态
A
和状态
B
的电流输入。
自动电流衰减输出信号。
这一高有效输出信号用来自动衰减驱动
器的输出电流。
过压保护输入。过温保护输入。
电源。
模拟地。
数字地。
23
，
HRA
，
LRA
，
24，
25 ， LLA ， HLA
26
4，6， HLB值
，
LLB
，
5，
7
LRB ， HRB
20
19
16
17
42
43
21，9
22，8
3
1，2
32,31
18
27‐30
OUTB-
VREFB-
OUTA-
VREFA-
IHI
ILOW
VSA ， VSB
curred ？
OVCA ， OVCB
状态
A
和状态
B
电流/短路电路保护输入。
OSCRC ， OSCR PWM
振荡器的电阻/电容。
OVV ， OVTMP
AGND 。
14,44 VCC
11,33 GND
MSEL0‐MSEL3
微步选择输入。这些输入用来选择每全步的微步数。可用值有：
2，4，5，8，10，16，25，32，50，64，125，128，250，256。
PWM
循环选择输入。这些输入用来选择
PWM
是否处于循环或
者非循环模式，或者自动循环和非循环模式。
34,35 CIR0 ， CIR1
电气特性：
直流电气特性：测试条件： VDD = + 5.0 ± 10 ％ ，
Topr=25°C
符号
V
IL
V
IH
V
T+
V
T‐
V
H
I
IL
I
IH
V
OL
V
OH
I
OL
I
OH
I
CC
参数
½电平输入电压
高电平输入电压
½密特触发器高电平输入电压
½密特触发器½电平输入电压
½密特触发器迟滞电压
½电平输入电流
高电平输入电流
½电平输出电压
高电平输出电压
½电平输出电流
高电平输出电流
工½电流
条件
V
DD
=5.0
V
DD
=5.0
V
DD
=5.0
V
IN
=V
SS
V
IN
=V
DD
最小
2.0
0.9
0.1
V
DD
=‐0.4
典型
4.0
最大
0.8
1.0
1.0
‐6.0
3.0
20
单½
V
V
V
V
mA
mA
V
mA
mA
mA
V
SS
=+0.4 V
交流电气特性：
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高性½细分步进马达控制器 TC1002
符号
t
RW
t
S
t
SW
t
WR
t
WH
f
PWM
f
CLK
最大额定值：
参数
直流工½电压
输入电压
输出电压
储存温度
推荐工½条件：
参数
直流工½电压
输入电压
工½温度
符号
V
DD
V
IN
T
OPR
最小
4.5
V
SS
‐20
典型
5.0
最大
5.5
V
DD
85
单½
V
V
°C
符号
V
DD
V
IN
V
OUT
T
英镑
范围
V
SS
‐0.3to+7.0
V
SS
‐0.3toV
DD
+7.0
V
SS
‐0.3toV
DD
+7.0
‐65to+150
单½
V
V
V
°C
参数
reset
脉½
MSEL ， SCLK
建立时间
SCLK ↓
脉½
WR
脉½
WR
上升沿后数据保持时间
PWM
频率
SCLK ↓
输入频率
最小
200
0
典型
100
10
20
20
10
最大
1/2(f
CLK
)
单½
nS
nS
nS
nS
nS
千赫
兆赫
操½说明：
输入保
这里有四种保护输入：过温保护，过压保护， A / B相过流保护
½系统发现一个错误后，TC1002 将会锁存这个错误，FAULT 输出脚输出为逻辑高电平状
态。
在进入保护状态后，相½控制脚，相½½½脚，PWM ½无效。TC1002 必须拉½
RESET
脚来进行复½，或者关闭电源来清除错误状态来½
PWM
和驱动控制重新有效。
图
1.3and1.4
举例过温/过流应用
图
1.3:
过流保护例子
图
1.4:
过温保护例子
细分选择输入：
细分选择输入脚被用来改变马达每步的细分数。
这个输入脚会经过一个½密特触发器用
来增强信号的抗干扰性。芯片可以实现
14
种不同的细分。表
1.6
列出了
MSEL0~3
与细分档
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高性½细分步进马达控制器 TC1002
的关系。
TC1002
的一个特点就是细分档可以在任½时候改变。细分档无论马达的工½过程中还
是在复½状态下½可改变。只要在下一个
SCLK
时钟的上升沿到来后，新的细分档被锁存和
执行，如果新的细分档被选择，原来设½的步数将不½满足½马达停留在整步上。要½马达
停留在整步上，步数的选择和细分档是有一定的关系。另外½用者还可以利用
FSTEP
脚来调
整。
图
1.6
细分设½
步/方向输入
TC1002
包含一个内在的
SIN / COS
发生器和
DAC，被用来定½ A
相/
B
相的相½关系，
它输出一个模拟的正弦/½弦波，因此外部就不需要再用
DAC.SCLK
和
DIR
输入经过½密特
触发器用来增强信号的抗干扰性，½
OUTA / OUTB
的输出信号增加一个量或减少一个量。
OUTA / OUTB
信号会在步时钟上升沿改变。
至于
OUTA / OUTB
信号改变了多少量，
就由
MSEL0~3
脚来决定。
DIR
输入脚决定了
OUTA / OUTB
波½的方向，也就决定了马达运行的方向。DIR 同步于
SCLK.DIR
在
SCLK
的上升沿处被锁存和执行。
EN
脚并不会½响
SCLK
输入脚，如果有信号加到
SCLK
上， SIN / COS发生器将继续改变，
OUTA / OUTB
同时输出。
芯片选择输入
CSEL
脚用来开启一些功½，MSEL0，MSEL1 选择功½。½
CSEL
为½电平或者没有连接
½，MSEL0，MSEL1 用做细分选择。½
CSEL
为高电平，MSEL0，MSEL1 可以被用来：复½芯
片，½
PWM
和驱动控制输出脚无效， SCLK信号切换到
COUT
脚.MSEL0 ， MSEL1输入脚和
功½的关系见表
1.7
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