為什么微控制器接收的 CRC 編碼與計(jì)算的 CRC 不一致？

數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)器廣泛用于工業(yè)應(yīng)用中的過(guò)程控制（PLC 系統(tǒng)）和樓宇自動(dòng)化，也可用于任何使用 24V DC 系統(tǒng)進(jìn)行控制的應(yīng)用，例如電機(jī)控制、機(jī)器人和機(jī)械自動(dòng)化。

乍一看，數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)器是只有兩種輸出狀態(tài)的簡(jiǎn)單器件：開或關(guān)；略微深入了解，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，成功替代機(jī)械開關(guān)和繼電器能夠?yàn)?a target="_blank">工程師帶來(lái)諸多好處，例如可靠性、低功耗、簡(jiǎn)單、較小尺寸、靈活性，可編程性，可以用其構(gòu)建自動(dòng)化、容錯(cuò)控制系統(tǒng)。

Maxim 的數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)器擁有高達(dá) 200kHz 的開關(guān)頻率、快速且安全的電感負(fù)載消磁、負(fù)載開路 / 低電壓 / 欠壓檢測(cè)、過(guò)流和過(guò)溫保護(hù)、看門狗定時(shí)器以及 SPI 檢錯(cuò)。器件能夠承受高達(dá) 60V 電源尖峰脈沖、±1kV 浪涌脈沖，以及高達(dá) 12kV ESD 沖擊，工作在 -40°C 至+125°C 寬溫工作范圍。

本文中，我們討論如何有效利用 MAX14912/MAX14913 輸出驅(qū)動(dòng)器的不同特性。為實(shí)現(xiàn)這一目的，我們討論系統(tǒng)設(shè)計(jì)師必須采取的決策，并了解綜合權(quán)衡因素和 MAX14912/MAX14913 提供的好處。

確定系統(tǒng)工作狀態(tài)

高邊（HS）或推挽（PP）式？

一般來(lái)說(shuō)，推挽式工作方式用于高速通信，信號(hào)波形應(yīng)具有陡峭的邊沿。該模式的缺點(diǎn)是輸出總處于工作狀態(tài)，為高電平或低電平，不能處于三態(tài)或具有高阻抗，除非使用 Global EN 引腳。

相反，高邊工作方式允許工程師將輸出置于高阻態(tài)，但信號(hào)波形很大程度上依賴于負(fù)載阻抗。高邊模式下也可以將輸出并聯(lián)，支持高達(dá) 9.6A 的較大負(fù)載。

因此，工作模式的選擇取決于具體的應(yīng)用。

電源要求

MAX14912/MAX14913 支持從 12V 至 36V 的較寬范圍電源，所以能夠用于較寬范圍的應(yīng)用，甚至用于電源要求較低以及容限更寬的系統(tǒng)。這樣可保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性和靈活性。

集成 5V DC-DC 轉(zhuǎn)換器省去了額外的電源，最大程度減少外部元件的數(shù)量，以及提高系統(tǒng)效率。系統(tǒng)中的其它器件可由該 5V DC 電源供電，該電源能夠?yàn)橥獠侩娐诽峁┏^(guò) 100mA 的電流。

系統(tǒng)集成

數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)器是低電壓 MCU/FPGA 與相對(duì)高電壓（12V 至 36V）外設(shè)器件之間的接口，外設(shè)的例子包括執(zhí)行器、電機(jī)、照明燈、繼電器、LED 等。器件提供了對(duì)電壓和電流尖峰脈沖、電感或電容負(fù)載、磁干擾和靜態(tài)放電的高抗擾性。

此外，MAX14912/MAX14913 提供全面的診斷能力，包括熱關(guān)斷、開路檢測(cè)、低電源和欠壓檢測(cè)、過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)。4 × 4 LED 驅(qū)動(dòng)器矩陣可以對(duì)每通道的輸出狀態(tài)和故障狀態(tài)進(jìn)行指示。

數(shù)字接口

MAX14912 和 MAX14913 支持兩種接口：并行和串行。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師能夠靈活使用并行或串行接口進(jìn)行控制，或者同時(shí)使用兩種接口。為便于理解接口，我們首先了解幾個(gè)全局配置引腳。

全局配置引腳

EN – 該引腳為高電平時(shí)，器件處于正常工作模式；該引腳為低電平時(shí)，禁止任何輸出操作，例如設(shè)置所有輸出為高阻態(tài)。

SRIAL – 該引腳為高電平時(shí)，使能串行（SPI）操作；該引腳為低電平時(shí)，使能并行操作。

PUSHPUL – 該引腳為高電平時(shí)，使能推挽式工作模式；該引腳為低電平或浮空時(shí)，所有輸出引腳處于高邊工作模式。

FLTR – 該引腳為高電平時(shí)，使能所有并行邏輯輸入和 CS 引腳上的尖峰脈沖濾波。

并行接口

并行接口是基于引腳的簡(jiǎn)單接口，用于控制驅(qū)動(dòng)器輸出。如果 SRIAL 引腳連接至地（SRIAL = 低電平），則通過(guò)并行接口控制器件。OUT_ 引腳的狀態(tài)由對(duì)應(yīng) IN_ 引腳和全局配置引腳控制：PUSHPL、FLTR 和 EN。在并行模式下控制 MAX14912/MAX14913，至少需要 9 個(gè) GPIO 引腳：控制 8 個(gè)輸入引腳 IN_ 和 PUSHPL 引腳。FLTR 和 EN 引腳可始終保持為高電平。表 1 為引腳設(shè)置匯總。

并行模式引腳配置

注：MAX14913 在并行模式下不允許通過(guò)串行接口進(jìn)行配置，而 MAX14912 即使在 SRIAL 為低電平時(shí)也可通過(guò)串行接口進(jìn)行配置。該模式下可訪問(wèn)除寄存器 0 之外的全部寄存器（參見(jiàn)下文的“串行接口”部分）。

通過(guò)串行接口進(jìn)行配置的優(yōu)先級(jí)比 PUSHPL 引腳設(shè)置高。邏輯電平 0 （低電平）或 1 （高電平）取決于 VL 輸入，1.6V 至 5.5V 有效。并行模式的缺點(diǎn)是缺少診斷信息。

串行接口

將 SRIAL 引腳驅(qū)動(dòng)為 VL 電平（SRIAL = 高電平）時(shí)，使能 SPI 串行接口。串行模式下，所有輸出引腳由內(nèi)部寄存器設(shè)置和輸入引腳控制。可通過(guò)串行接口引腳訪問(wèn)寄存器：CS、CLK、SDI 和 SDO。詳細(xì)信息請(qǐng)參考 MAX14912/MAX14913 數(shù)據(jù)資料的串行接口部分。

循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）、看門狗和濾波等部分特性僅受 CRC/IN3、WDEN/IN5 和 FLTR 引腳的輸入邏輯控制，而負(fù)載開路檢測(cè)和輸出配置由 OL/IN1 和 PUSHPL 引腳的輸入邏輯控制或通過(guò)寄存器設(shè)置控制。

此外，CMND/IN2、CNFG/IN7 和 S16/IN8 的設(shè)置見(jiàn)表 2 中的匯總。

?SPI 接口模式選擇

直接模式

直接 SPI 模式下，不需要命令字節(jié)。16 位模式下，高字節(jié)控制輸出電平，低字節(jié)控制輸出配置。CNFG/IN7 和 S16/IN8 設(shè)置為低電平時(shí)，只能訪問(wèn)寄存器 0；CNFG/IN7 和 S16/IN8 設(shè)置為高電平時(shí)，只能訪問(wèn)寄存器 1 和寄存器 2。