目录：
1.前言
2.芯片介绍
2.1 芯片简介
2.2 硬件特性
2.3 软件特性
3.测试环境
3.1 工具
3.2 架构
4.软件驱动
4.1 SPI
4.2 CTRL引脚
4.3 寄存器
4.4 双极性步进电机驱动流程
5.测试情况
6.参考资料
最近有些做电磁阀和调光大灯的客户需要寻找国产的双极性步进电机驱动，笔者给客户推荐了纳芯微的NSD8381。由于是第一次接触这类芯片，笔者找原厂申请了NSD8381开发板，搭配淘宝买的电机以及S32K144EVB，简单进行了软件调试，便于更好得了解该芯片。
NSD8381是纳芯微主推的双极性步进电机驱动，目标应用有汽车调光电机，HUD角度调整电机驱动器、电磁阀等。
该芯片最高支持1/32微步的双极性步进电机驱动，让电机更平滑的运动。最大驱动电流1.35A。此外，该设备还具备SPI接口，用于控制输出电流以及设置堵转保护并提供诊断信息。
测试需要的工具为：
整个测试电路的架构和NSD8381的推荐电路图一致，如下所示：
NSD8381官方demo板有两种封装，和S32K144EVB以及步进电机的引脚连接如下图所示：
NSD8381的SPI接口要求如下图：
NSD8381通过SPI接收的一帧数据为24bit，组成部分如下：
注意最低bit是奇数校验，用来确保一帧SPI数据中值为1的数量为奇数。具体计算方式为，计算SPI一帧中bit23到bit1的值为1的数量，如果总数为偶数，bit0赋值为1.否则赋值为0。
官方驱动提供的奇位校验代码如下：
void Parity_check(uint8_t (*num))
{
uint8_t i,j,k;
//uint32_t result;
k=0;
for(j=0;j<3;j++)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
k+=(uint8_t)(((uint8_t)(*(num+j)>>i))&0x01);
}
}
if((k & 0x01)==0)
{
*(num+2)=*(num+2)+1;
}
}
S32K144的SPI外设配置如下：
这里选择8bits/frames是因为S32K144的RTD3.0不支持24bits/frame,填写24bits/frame会导致SPI数据发不出来。 勾选pcs连续是因为NSD8381数据手册要求PCS的高电平持续时间最小为6us。如果不勾选，会导致发送的三个字节数据之间的pcs有拉高操作，NSD8381会回复SPI ERR。
SPI发送函数定义如下，使用3个元素的8bit数组存放数据：
NSD8381的CTRL引脚的功能如下，使用双极性步进电机驱动模式时，推荐CTRL1用作步进输入，CTRL2用作方向控制，详细说明参考NSD8381数据手册。
对CTR1引脚进行PWM输入的配置如下:
这里PWM初始化时，设置的MOD值为4000，后续更改PWM频率时要确定CNT值大于4000，否则会导致PWM引脚一直输出高电平。
上图为NSD8381的寄存器，主要有如下几种：
状态寄存器 (Status Registers)
控制寄存器 (Control Registers)
BEMF电压转换寄存器 (BEMF Voltage Conversion Registers)
低限和高限寄存器 (Low and High Limit Registers)
寄存器地址对应的代码如下：
void NSD8381drv_Init (void)
{
uint8_t i;
for (i = 0U; i < 3U; i++)
{
STA1Reg[i] = 0U;
STA2Reg[i] = 0U;
CONFIG1Reg[i] = 0U;
CONFIG2Reg[i] = 0U;
CONFIG3Reg[i] = 0U;
CONFIG4Reg[i] = 0U;
CONFIG5Reg[i] = 0U;
CONFIG6Reg[i] = 0U;
CONFIG7Reg[i] = 0U;
CONFIG8Reg[i] = 0U;
CONFIG9Reg[i] = 0U;
MCVAReg[i] =0U;
MCVBReg[i] =0U;
MCVCReg[i] =0U;
MCVDReg[i] =0U;
MCVReg[i]=0u;
MCVLLBReg[i]=0U;
MCVLLAReg[i]=0U;
MCVULReg[i]=0U;
CtrlReg_Result[i] = 0U;
StatReg_Result[i] = 0U;
CtrlallReg[i]=0U;
ClearAllSReg[i]=0U;
ClearSTA1Reg[i]=0U;
ClearSTA2Reg[i]=0U;
}
// register address
STA1Reg[0] = (uint8_t)(0x01U);
STA2Reg[0] = (uint8_t)(0x02U);
CONFIG1Reg[0] = (uint8_t)(0x03U);
CONFIG2Reg[0] = (uint8_t)(0x04U);
CONFIG3Reg[0] = (uint8_t)(0x05U);
CONFIG4Reg[0] = (uint8_t)(0x06U);
CONFIG5Reg[0] = (uint8_t)(0x07U);
CONFIG6Reg[0] = (uint8_t)(0x08U);
MCVAReg[0]=(uint8_t)(0x09U);
MCVBReg[0]=(uint8_t)(0x0AU);
MCVCReg[0]=(uint8_t)(0x0BU);
MCVDReg[0]=(uint8_t)(0x0CU);
MCVLLBReg[0]=(uint8_t)(0x0DU);
MCVLLAReg[0]= (uint8_t)(0x0EU);
MCVULReg[0]= (uint8_t)(0x0FU);
CONFIG7Reg[0] = (uint8_t)(0x10U);
CONFIG8Reg[0] = (uint8_t)(0x11U);
CONFIG9Reg[0] = (uint8_t)(0x12U);
}
NSD8381用作双极性步进电机驱动时的驱动流程图如下：
这部分的流程代码如下，未包含堵转检测功能，如果想使用堵转检测功能，请查看文末的参考资料。
最终完整的工程功能为：
SPI发送的数据波形如下图：
其中，黄色为CLK波形，紫色为数据波形，蓝色为片选波形。
测试时的串口打印信息如下：
测试的视频如下：
工程已放到百度网盘，链接如下：
https://www.novosns.com/Public/Uploads/uploadfile/files/20240618/NSD8381Datasheet_version_Rev1.0.pdf
https://www.novosns.com/technical-articles-385
