A1333角度位置传感器的SPI接口调试

摘要

本篇笔记主要记录在调试Allegro microsystem 公司生产的A1333 高速，低延迟，带有诊断和ASIL D 认证的无接触式的0~360°的角度位置传感器IC时遇到的一些问题。

A1333简介

A1333可以无接触测量0~360°角度，符合ISO262的功能安全认证ASIL D等级。 带有自诊断功能，是一种霍尔效应的SoC，包含三部分，CVH（Circular Vertical Hall） 前端，数字信号处理部分，和电机换向和编码器输出，而且片上还有EEPROM，可以用来存储参数，因为符合ASIL D等级认证，所以是汽车应用的理想选择，广泛用于，电动转向，油门控制等系统，有24脚eTSSOP 封装的和14脚封装的， 24脚的是双轨的，14脚封装的是单轨的。

系统框图

从系统框图也可以看出，总体包含我们前面说的由三部分组成，CVH前端，数字信号处理和电机换向输出UVW，/编码器输出。

典型应用框图

一般我们都是用一个单片机来配合控制A1333， A1333有SPI 接口和ABI接口，这次我们以SPI接口为例子。

理论上任何一款带SPI的单片机都可以完成和A1333的通信，但如果是汽车应用，要选用带有ASIL 认证的单片机。 我们以MPC5744p 这款带有ASIL D认证的单片机为例子。 采用4线SPI 接口和 A1333通信，使用SPI 的模式3 CPHA， CPOL 为1,1 配置。

引脚介绍

因为我们这次是以SPI通信来和A1333交换数据，所以SPI 通信的一些参数要注意下。

输入输出时序图

SPI通信帧格式

A1333有三种SPI通信格式，有三种分别是16位，17位，和20位。

其实我们的驱动软件就是要支持几种格式，完成通信，而读写逻辑也在书册中给出了。

写逻辑

总结起来就是，写的时候包含一位低，一位读写控制位，写为高，读 为低，6位寄存器地址位，8位数据，如果是16位帧格式就完了， 如果是20位帧格式，末尾还需加上4位CRC校验。 要实现一个16位数据的写操作，需要发送两次写逻辑来完成。

至于代码的实现，可以采用SPI查询模式，也可以采用中断或者DMA方式，这个都可以，一定要注意写一个16位的数据要通过两次写操作才能完成。

读逻辑

读操作总结起来就是一句话，按照格式同样的内容发两遍这样第二遍才能获取结果。

代码实现上也是这样操作，包含一位低，一位读写控制位，写为高，读 为低，6位寄存器地址位，8位数据。 按照书册要求，结合SDK可以很容易的完成驱动的开发和使用，重点在调试。

驱动开发

本次我们使用SDK，结合上位机初始化配置工具完成驱动的生成。 其中SPI的配置如下。

在根据自己的实际应用硬件配置相应管脚就可以生成代码了，生成的工程是空的，我们需要调用生成的驱动函数来完成对A1333的驱动，其实就是完成读写函数，然后在主程序中通过状态机去调用实现不同地址，不同寄存器的操作，包含角度的读取，零点的校准，等操作。

测试

按照手册要求完成了驱动开发，可是通讯的时候，A1333没有反应，用示波器测到的波形如下。

发送的数据和时钟波形都是正确的，可是A1333从机没有反应，读取到的值全是0， 是有问题的，应检查软件代码和硬件排查问题。

软件上首先排查驱动有没有问题，经过多次手册阅读和软件排查发现配置和驱动都没有问题，最后就排查硬件，因为是从硬件工程师手里拿到的板子，一开始没有排查硬件，后来和硬件工程师一块排查，发现TEST脚没有接地，而是被拉到了电源柜VCC上，这样导致A1333工作不正常，TEST脚是厂家测试用的，一般正式用要拉地。 后将TEST脚拉地，A1333有了数据回应。

经过排查是因为Test 管脚没有接地，直接接到了Vcc上， Test 应该接地按照手册要求，经硬件工程师更改电路，将Test飞线接地，工作正常。

EEPROM解锁

A1333含有EEPROM可以用来存储参数，但是在操作前需要解锁，而解锁是需要特殊密码指令的。

就是连续发送这5条写指令，然后读取0x3C寄存器，按照解锁指令和时序发送完指令后，可以读取0x3C地址，如果 寄存器的最低位 bit0 如果返回为1，表明解锁成功。 驱动测试波形如下。

解锁成功后，就可以进行EEPROM的操作，更改参数，例如零点的校准角度，等等，这里就不在赘述。