JAJSVX4A December   2024  – May 2025 MCF8316D

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 デバイスの比較
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 標準モードとファースト モードの SDA および SCL バスの特性
    7. 6.7 代表的特性
  8. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  出力段
      2. 7.3.2  デバイス インターフェイス
        1. 7.3.2.1 インターフェイス - 制御と監視
        2. 7.3.2.2 I2C インターフェイス
      3. 7.3.3  降圧混在モード降圧レギュレータ
        1. 7.3.3.1 インダクタ モードの降圧
        2. 7.3.3.2 抵抗モードの降圧
        3. 7.3.3.3 外部 LDO を使った降圧レギュレータ
        4. 7.3.3.4 降圧レギュレータからの AVDD 電源シーケンス
        5. 7.3.3.5 混在モードでの降圧動作と制御
      4. 7.3.4  AVDD リニア電圧レギュレータ
      5. 7.3.5  チャージ ポンプ
      6. 7.3.6  スルー レート制御
      7. 7.3.7  クロス導通 (デッド タイム)
      8. 7.3.8  モーター制御入力源
        1. 7.3.8.1 アナログ モードのモーター制御
        2. 7.3.8.2 PWM モード モーター制御
        3. 7.3.8.3 I2C 方式のモーター制御
        4. 7.3.8.4 周波数モード モーター制御
        5. 7.3.8.5 入力リファレンス プロファイル
          1. 7.3.8.5.1 リニア制御プロファイル
          2. 7.3.8.5.2 階段制御プロファイル
          3. 7.3.8.5.3 双方向プロファイル
          4. 7.3.8.5.4 マルチリファレンス モード動作
          5. 7.3.8.5.5 プロファイラを使わない入力リファレンス伝達関数
      9. 7.3.9  異なる初期条件でのモータの起動
        1. 7.3.9.1 ケース 1 – モータが停止
        2. 7.3.9.2 ケース 2 – モータが順方向に回転
        3. 7.3.9.3 ケース 3 – モータが逆方向に回転
      10. 7.3.10 モータの起動シーケンス (MSS)
        1. 7.3.10.1 初期速度検出 (ISD)
        2. 7.3.10.2 モータの再同期化
        3. 7.3.10.3 リバース ドライブ
          1. 7.3.10.3.1 リバース ドライブ チューニング
        4. 7.3.10.4 モータ起動
          1. 7.3.10.4.1 アライン
          2. 7.3.10.4.2 ダブル アライン
          3. 7.3.10.4.3 初期位置検出 (IPD)
            1. 7.3.10.4.3.1 IPD 動作
            2. 7.3.10.4.3.2 IPD 解放モード
            3. 7.3.10.4.3.3 IPD アドバンス角度
          4. 7.3.10.4.4 スロー ファースト サイクル起動
          5. 7.3.10.4.5 開ループ
          6. 7.3.10.4.6 オープン ループからクローズ ループへの遷移
      11. 7.3.11 閉ループ制御
        1. 7.3.11.1 閉ループ加速 / 減速スルーレート
        2. 7.3.11.2 速度 PI 制御
        3. 7.3.11.3 電流 PI 制御
        4. 7.3.11.4 電力制御モード
        5. 7.3.11.5 電流 (トルク) 制御モード
        6. 7.3.11.6 変調インデックス制御
        7. 7.3.11.7 過変調
        8. 7.3.11.8 モーター速度制限
        9. 7.3.11.9 入力 DC 電力制限
      12. 7.3.12 フラックス減衰制御
      13. 7.3.13 モーター パラメータ
        1. 7.3.13.1 モータ抵抗
        2. 7.3.13.2 モーター インダクタンス
        3. 7.3.13.3 モータ逆起電力定数
      14. 7.3.14 モーター パラメータ抽出ツール (MPET)
      15. 7.3.15 電圧サージ防止 (AVS)
      16. 7.3.16 アクティブ ブレーキ
      17. 7.3.17 出力 PWM スイッチング周波数
      18. 7.3.18 PWM ディザリング
      19. 7.3.19 PWM 変調方式
      20. 7.3.20 デッド タイム補償
      21. 7.3.21 モータ停止オプション
        1. 7.3.21.1 コースト (ハイ インピーダンス) モード
        2. 7.3.21.2 リサーキュレーション モード
        3. 7.3.21.3 ローサイド ブレーキ
        4. 7.3.21.4 ハイサイド ブレーキ
        5. 7.3.21.5 アクティブ スピン ダウン
      22. 7.3.22 アライン ブレーキ
      23. 7.3.23 FG の構成
        1. 7.3.23.1 FG 出力周波数
        2. 7.3.23.2 開および閉ループ状態時の FG
        3. 7.3.23.3 フォルト状態およびアイドル状態での FG
      24. 7.3.24 保護機能
        1. 7.3.24.1  VM 電源低電圧誤動作防止
        2. 7.3.24.2  AVDD 低電圧誤動作防止 (AVDD_UV)
        3. 7.3.24.3  降圧低電圧誤動作防止 (BUCK_UV)
        4. 7.3.24.4  VCP チャージ ポンプ低電圧誤動作防止 (CPUV)
        5. 7.3.24.5  過電圧保護 (OVP)
        6. 7.3.24.6  過電流保護 (OCP)
          1. 7.3.24.6.1 OCP ラッチ シャットダウン (OCP_MODE = 00b)
          2. 7.3.24.6.2 OCP 自動リトライ (OCP_MODE = 01b)
        7. 7.3.24.7  降圧過電流保護
        8. 7.3.24.8  ハードウェア ロック検出電流制限 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.8.1 HW_LOCK_ILIMIT ラッチ シャットダウン
          2. 7.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自動回復
          3. 7.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 通知のみ
          4. 7.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 無効
        9. 7.3.24.9  ロック検出電流制限 (LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.9.1 LOCK_ILIMIT ラッチ シャットダウン
          2. 7.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自動回復
          3. 7.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 通知のみ
          4. 7.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 無効
        10. 7.3.24.10 モーター ロック検出
          1. 7.3.24.10.1 ロック 1：異常速度 (ABN_SPEED)
          2. 7.3.24.10.2 ロック 2：異常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 7.3.24.10.3 Lock3：モーター フォルトなし (NO_MTR)
        11. 7.3.24.11 モーター ロック (MTR_LCK)
          1. 7.3.24.11.1 MTR_LCK ラッチ シャットダウン
          2. 7.3.24.11.2 MTR_LCK 自動回復
          3. 7.3.24.11.3 MTR_LCK 通知のみ
          4. 7.3.24.11.4 MTR_LCK 無効
        12. 7.3.24.12 EEPROM フォルト
        13. 7.3.24.13 I2C CRC フォルト
        14. 7.3.24.14 最小 VM (低電圧) 保護
        15. 7.3.24.15 最大 VM (過電圧) 保護
        16. 7.3.24.16 MPET フォルト
        17. 7.3.24.17 IPD フォルト
        18. 7.3.24.18 FET 過熱警告 (OTW)
        19. 7.3.24.19 FET サーマル シャットダウン (TSD_FET)
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 機能モード
        1. 7.4.1.1 スリープ モード
        2. 7.4.1.2 スタンバイ モード
        3. 7.4.1.3 フォルト リセット (CLR_FLT)
    5. 7.5 外部インターフェイス
      1. 7.5.1 DRVOFF 機能
      2. 7.5.2 DAC 出力
      3. 7.5.3 電流センス出力
      4. 7.5.4 発振器ソース
        1. 7.5.4.1 外部クロック ソース
      5. 7.5.5 外部ウォッチドッグ
    6. 7.6 EEPROM アクセスと I2C インターフェイス
      1. 7.6.1 EEPROM アクセス
        1. 7.6.1.1 EEPROM 書き込み
        2. 7.6.1.2 EEPROM 読み出し
        3. 7.6.1.3 EEPROM セキュリティ
      2. 7.6.2 I2C シリアル インターフェイス
        1. 7.6.2.1 I2C データ ワード
        2. 7.6.2.2 I2C 書き込みトランザクション
        3. 7.6.2.3 I2C 読み出しトランザクション
        4. 7.6.2.4 I2C 通信プロトコル パケットの例
        5. 7.6.2.5 I2C クロック ストレッチング
        6. 7.6.2.6 CRC バイト計算
  9. 8 EEPROM (不揮発性) レジスタ マップ
    1. 8.1 Algorithm_Configuration レジスタ
    2. 8.2 Fault_Configuration レジスタ
    3. 8.3 Hardware_Configuration レジスタ
    4. 8.4 Internal_Algorithm_Configuration レジスタ
  10. 9 RAM (揮発性) レジスタ マップ
    1. 9.1 Fault_Status レジスタ
    2. 9.2 System_Status レジスタ
    3. 9.3 Device_Control レジスタ
    4. 9.4 Algorithm_Control レジスタ
    5. 9.5 Algorithm_Variables レジスタ
  11. 10アプリケーションと実装
    1. 10.1 アプリケーション情報
    2. 10.2 代表的なアプリケーション
      1. 10.2.1 アプリケーション曲線
        1. 10.2.1.1 モータ起動
        2. 10.2.1.2 MPET
        3. 10.2.1.3 デッド タイム補償
        4. 10.2.1.4 自動ハンドオフ
        5. 10.2.1.5 電圧サージ防止 (AVS)
        6. 10.2.1.6 DACOUT を使用したリアルタイムの変数トラッキング
    3. 10.3 UL 認定部品：MCF8316DULVRGFR
      1. 10.3.1 IEC 60730 機能安全システムに準拠しています
      2. 10.3.2 IEC 60730 セルフ テスト ライブラリ (MCF8316DULVRGFR でのみ使用可能)
    4. 10.4 電源に関する推奨事項
      1. 10.4.1 バルク コンデンサ
    5. 10.5 レイアウト
      1. 10.5.1 レイアウトのガイドライン
      2. 10.5.2 レイアウト例
      3. 10.5.3 熱に関する注意事項
        1. 10.5.3.1 電力散逸
  12. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 サポート・リソース
    2. 11.2 商標
    3. 11.3 静電気放電に関する注意事項
    4. 11.4 用語集
  13. 12改訂履歴
  14. 13メカニカル、パッケージ、および注文情報

7.6.2.1 I2C データ ワード

表 7-9 に、I2C データ ワードのフォーマットを示します。

表 7-9 I2C データ ワードのフォーマット
TARGET_IDR/W制御ワードデータCRC-8
A6～A0W0CW23～CW0D15 / D31/ D63 - D0C7～C0

ターゲット ID および R/W ビット：先頭バイトには、7 ビットの I2C ターゲット ID が含まれており、その後に読み出し / 書き込みコマンド ビットが続きます。MCF8316D の各パケットでは、24 ビットの制御ワードの書き込みから通信プロトコルが始まるので、R/W ビットは常に 0 になります。

24 ビット制御ワード：ターゲット アドレスの後に 24 ビットの制御ビットが続きます。表 7-10 に、制御ワードのフォーマットを示します。

表 7-10 24 ビット制御ワードのフォーマット
OP_R/WCRC_ENDLENMEM_SECMEM_PAGEMEM_ADDR
CW23CW22CW21- CW20CW19～CW16CW15～CW12CW11～CW0

制御ワードの各フィールドの詳細を、以下に説明します。

OP_R/W – 読み出し / 書き込み：R/W ビットは、これが読み出し動作 (1b) と書き込み動作 (0b) のどちらであるかを示します。書き込み動作の場合、MCF8316D は、24 ビット制御ワードの後にデータ バイトが送信されるものと想定します。読み出し動作の場合、MCF8316D は、24 ビット制御ワードの後に、繰り返し START または通常の START による I2C 読み出し要求があるものと想定します。

CRC_EN – 巡回冗長性検査 (CRC) イネーブル：MCF8316D は、データの整合性を検証するために CRC をサポートしています。このビットは、CRC 機能を有効化するかどうかを制御します。

DLEN – データ長：DLEN フィールドは、外部 MCU から MCF8316D へ送信されるデータの長さを決定します。MCF8316D のプロトコルは 3 つのデータ長 (16 ビット、32 ビット、64 ビット) をサポートしています。

表 7-11 データ長の構成
DLEN 値データ長
00b16 ビット
01b32 ビット
10b64 ビット
11b予約済み

MEM_SEC – メモリ セクション：MCF8316D の各メモリ位置は、制御ワード内の 3 つの独立したエンティティ (メモリ セクション、メモリ ページ、メモリ アドレス) を使ってアドレス指定されます。メモリ セクションは、そのメモリ位置が属するメモリ セクション (RAM、ROM など) を示す 4 ビットのフィールドです。

MEM_PAGE – メモリ ページ：メモリ ページは、そのメモリ位置が属するメモリ ページを示す 4 ビットのフィールドです。

MEM_ADDR – メモリ アドレス：メモリ アドレスは、アドレスの最後の 12 ビットです。22 ビット アドレス全体は、3 つのフィールド (メモリ セクション、メモリ ページ、メモリ アドレス) のすべてを使って MCF8316D によって内部的に構成されます。メモリ位置 0x000000～0x000800 の場合、メモリ セクションは 0x0、メモリ ページは 0x0、メモリ アドレスは下位 12 ビット (0x000000 の場合 0x000、0x000080 の場合 0x080、0x000800 の場合 0x800) です。関連するすべてのメモリ位置 (EEPROM および RAM 変数) には、MEM_SEC および MEM_PAGE 値があり、どちらも 0x0 に対応しています。他の MEM_SEC、MEM_PAGE 値はすべて予約済みであり、外部で使用するためのものではありません。

データ バイト：MCF8316D への書き込み動作の場合、24 ビットの制御ワードの後にデータ バイトが続きます。制御ワード内の DLEN フィールドは、このセクションで送信されるバイト数と一致している必要があります。データバイト数と DLEN が一致しない場合、書き込み動作は破棄されます。

CRC バイト：制御ワードで CRC 機能が有効化されている場合、書き込みトランザクションの終了時に CRC バイトが送信されるはずです。CRC バイト計算の詳細については、セクション 7.6.2.6 を参照してください。