TMC260/TMC2660/TMC262步進電機驅動
1.TMC260
TCM260是德國TRINAMIC公司產的步進電機驅動晶片，綜合性能應該是步進電機驅動晶片中排前列的，當然價格也是。TMC260程式上相容TMC2660、TMC262，其中TMC2660是比較新的型號，驅動電流也比TMC260要大；TMC262是外接mos管，可驅動大功率步進電機，如57步進電機等。在之前“用過的幾款步進電機驅動IC”的文章中，有簡單介紹過，因此有壇友發私信或者留言詢問該晶片的驅動程式，所以總結下自己的使用經驗。
其實整合步進電機驅動晶片，對於驅動電機來說是非常簡易，通過脈衝方波或者匯流排（spi、i2c）傳送指令即可驅動。TMC260也不例外，TMC260有兩種驅動電機轉動的方式，一是通過脈衝方波，二是通過spi介面傳送指令。但是TMC260中有關引數的設定必須通過spi介面進行操作，如電流大小（力矩）、細分步矩角以及獲取狀態資訊等。
對於spi傳送命令的控制方式，可能會存在延時，特別是一類匯流排為了便於使用者層呼叫，對spi匯流排進行了多層封裝的情況下，如在RTOS中。為提高電機速度，鄙人用的是第一種方式，通過脈衝方波控制電機轉動，電機的相關引數則通過spi匯流排設定或者獲取。對於轉動控制則比較好理解和實現，通過定時器或者PWM輸出控制“STEP”引腳即可，脈衝頻率的高低控制轉動速度的快慢；控制方向通過普通IO口控制“DIRECT”引腳高低電平切換，故這塊不作贅述。下面重點介紹下spi配置引數方面，如果引數沒有正確配置，也是無法控制電機轉動或者出現轉動噪音大的情況。
2.TMC260 SPI匯流排實現
spi匯流排依然是基於“spi抽象/硬體spi”中的spi封裝函式。
首先定義TMC260 spi匯流排指標裝置和TMC260指標裝置。
原始碼中，命名是TMC2660，因為後面更換使用為TMC2660，但程式完全相容。
static struct spi_dev_device tmc2660_spi_dev[1];//暫時只有一個電機
static struct spi_bus_device spi_bus0;第二步，實現spi 匯流排片選函式，即是普通IO口翻轉。
static void spi0_cs(unsigned char state)
{
if (state)
GPIO_SetBits(TMC2660_PORTY_CS, TMC2660_GPIOY_CS);
else 第三步，TMC260收發函式實現。
static u32 tmc2660_spi_xfer(u8 spi_no,u32 write_data)
{
u8 send_buff[3],recv_buff[3];
u32 recv_data= 0;
send_buff[0] = (write_data>>16)&0xff;
send_buff[1] = (write_data>>8)&0xff;
send_buff[2 其中：
—TMC260 spi是非標spi，一幀完整的資料是20bit，可以通過硬體spi驅動，無效位會自動忽略，如下圖，從手冊中獲悉，使用24bit（3位元組）傳輸，高4bit會自動忽略。所以這裡還是用硬體spi。
—20bit的資料，spi設定為8bit模式，所以最少需要3位元組（24bit）的快取。
—返回值即是晶片的狀態資訊，每發一幀都會有相關資訊返回。
—輸入引數，分別是spi埠號和待寫的資料。
—從時序圖分析，用到的是spi封裝函式中的“spi_send_recv”，即是傳送完成同時也完成資料的接收，效率非常高。
3.TMC260 暫存器配置
TMC260嚴格來說沒有標準暫存器，在一串20bit的序列資料流中，以高3位選擇不同的功能，後面17位表示資料，包括寫入或者返回的狀態資料。
每一個暫存器都有詳細的描述和使用方式，程式碼中進行巨集定義。
#define REG_DRVCTRL 0X00000000
#define REG_CHOPCONF 0X00080000
#define REG_SMARTEN 0X000A0000
#define REG_SGCSCONF 0X000C0000
#define REG_DRVCONF 0X000E00001）REG_DRVCTRL
控制暫存器，如設定電流細分，其中細分數從1到256。
#define MICROSTEP_256 0X00
#define MICROSTEP_128 0X01
#define MICROSTEP_64 0X02
#define MICROSTEP_32 0X03
#define MICROSTEP_16 0X04
#define MICROSTEP_8 0X05
#define MICROSTEP_4 0X06
#define MICROSTEP_2 0X07
#define MICROSTEP_1 0X08函式如下：
void tmc2660_set_subdivide(char mode,u8 motor_index)
{
u8 step = 0;
u32 cmd = 0;
switch(mode)
{
case 0:
step = MICROSTEP_1;
break;
case 1:
step = MICROSTEP_2;
break;
case 2:
step = MICROSTEP_4;
break;
case 3:
step = MICROSTEP_8;
break;
case 4:
step = MICROSTEP_16;
break;
case 5:
step = MICROSTEP_32;
break;
case 6:
step = MICROSTEP_64;
break;
case 7:
step = MICROSTEP_128;
break;
case 8:
step = MICROSTEP_256;
break;
default:
step = MICROSTEP_16;
break;
}
cmd = REG_DRVCTRL | step;
tmc2660_spi_xfer(motor_index,cmd);
}2）REG_CHOPCONF 暫未用到。
3）REG_SMARTEN 智慧設定，預設自動模式，暫未用到。
4）REG_SGCSCONF
配置暫存器，如設定最大輸出電流，即是電機力矩。
void tmc2660_set_force(u8 force,u8 motor_index)
{
u8 temp;
int cmd = 0;
temp = force/8;
cmd = REG_SGCSCONF | SCG_DEFAULT | temp;
tmc2660_spi_xfer(motor_index,cmd);
}5）REG_DRVCONF
動力相關配置暫存器，如可以選擇大電流模式，或者普通模式。
大電流模式：
tmc2660_spi_xfer(0,REG_DRVCONF | 0X0010); 普通模式：
tmc2660_spi_xfer(0,REG_DRVCONF | 0X0050);
4.TMC260初始化
void tmc2660_init(u8 motor_index)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//spi io
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
//spi cs PA4
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TMC2660_GPIOY_CS;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(TMC2660_PORTY_CS, &GPIO_InitStructure);
//device init
stm32f1xx_spi_init(&spi_bus0,8,0,0);
tmc2660_spi_dev[0].spi_cs = spi0_cs;
tmc2660_spi_dev[0].spi_bus = &spi_bus0;
//enable
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TMC2660_GPIOY_EN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(TMC2660_PORTY_EN,&GPIO_InitStructure);
//step
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TMC2660_GPIOY_STEP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推輓輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(TMC2660_PORTY_STEP,&GPIO_InitStructure);
//dir
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TMC2660_GPIOY_DIR;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(TMC2660_PORTY_DIR,&GPIO_InitStructure);
//原點光電開關 PB11
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SenseY_GPIO;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉輸入
GPIO_Init(SenseY_PORT, &GPIO_InitStructure);
TMC2660_OUTY_CS = 1;
TMC2660_OUTY_EN = 0; //enable
TMC2660_OUTY_DIR = 0; //正反轉控制
tmc2660_spi_xfer(YMOTOR,REG_DRVCONF | 0X0050); //0X0010->305mV 0X0050->165mV 與電機電流相關
tmc2660_spi_xfer(YMOTOR,REG_DRVCTRL | MICROSTEP_16);
tmc2660_spi_xfer(YMOTOR,0x901b4); //0x94557
tmc2660_spi_xfer(YMOTOR,0xa0202); //0xa0202->1/2CS 0xa8202->1/4CS
tmc2660_spi_xfer(YMOTOR,REG_SGCSCONF | SCG_DEFAULT | 0x00); //後5位為電流大小
tmc2660_set_force(0,YMOTOR);
tmc2660_set_subdivide(0x04,YMOTOR);
}主要功能包括：
1）IO口初始化，步進控制、方向控制、使能控制、原點位置等IO口初始化。
2）spi匯流排指標初始化。
3）TMC2660控制晶片預設引數配置。
5.原始碼
[1] https://github.com/Prry/drivers-for-mcu