龙芯2k0300走马观碑组PWM驱动移植，如何实现？

在《龙芯2k0300 - 走马观碑组第21届智能汽车竞赛软硬件设计》中我们使用了DRV8701双路电机驱动，DRV8701双路电机驱动采用门极驱动芯片DRV8701E + N-MOS管TPH1R403NL方案，输入电源5.9V ~ 28V均可使用，带过流保护功能。 一、DRV8701双路电机驱动 其中 PH-6P接口用来隔离供电以及信号输入； 红色端子同来提供直流电压输入，输入电压5.9-28V，一般大小为电机可承受的最大电压； 蓝色端子是直流电压输出，输出电压与输入PWM值正相关，连接到电机上。 1.1 电路原理图 电路原理图如下： 1.1.1 DRV8701E DRV8701E是德州仪器 (TI) 的一款单H桥栅极驱动器，专门用来控制外部的4个N沟道MOSFET，关键特性； 控制接口：它采用PH/EN (相位/使能)逻辑接口。这意味着你只需要两个GPIO信号就能控制电机的正转、反转、刹车和滑行，逻辑非常清晰。 自举供电：它内置了一个电荷泵 (Charge Pump)，可以产生驱动高侧N-MOS管所需的高于电源电压的栅极驱动电压（通常为 9.5V），这使得它可以高效地驱动高侧开关。 可调驱动强度：它有一个 IDRIVE 引脚，可以通过一个电阻来调节栅极的驱动电流（从6mA到150mA）。在龙邱方案中（5.9V-28V 输入），这个功能非常有用，可以根据电源电压调整开关速度，平衡开关损耗和电磁干扰 (EMI)。 电流检测与保护：它内置了电流检测放大器，配合外部采样电阻，可以实现 PWM电流斩波（限制启动或堵转电流）。同时具备欠压锁定 (UVLO)、过流保护 (OCP) 和热关断 (TSD) 功能。 1.1.2 TPH1R403NL 这是一款Toshiba的N沟道MOSFET，这里会用到4颗（H桥结构），关键特性； 超低导通电阻：它的\(R_{DS(ON)}\)典型值仅为1.7 mΩ (在\(V_{GS}=4.5V\)时)。这是一个非常惊人的低数值，意味着导通损耗极低，发热小，效率极高； 大电流能力：单颗芯片的漏极电流可达60A-150A（取决于测试条件），配合DRV8701E的强驱能力，足以应对大扭矩电机的启动电流。 低门槛电压：它支持4.5V的低电压逻辑驱动。这与DRV8701E在电池供电（如5.9V-12V）时的输出电压完美匹配，确保在电池电压下降时MOS管依然能完全导通，避免烧管。 1.1.3 74HC125PW 74HC125PW是一款非常经典的数字逻辑芯片，它的核心身份是“四路缓冲器/线路驱动器”，并且带有三态输出功能。 可以把它想象成4个独立的电子开关； 缓冲/驱动（增强信号）：当开关“打开”时，它会将输入的信号（0或1）原样输出，但输出能力更强。比如，单片机的引脚电流很小，带不动大功率负载，通过74HC125后，就能驱动更重的负载（比如长导线或更多的逻辑门）； 三态输出（关键功能）： 这是它最特别的地方。普通的芯片输出只有“高电平（1）”和“低电平（0）”。而74HC125有第三种状态高阻态，高阻态相当于开关断开，这根线就像悬空一样，既不输出高也不输出低，对电路没有任何影响。 它还可以用来隔离信号，防止不同模块之间的信号干扰。 1.2 控制原理 DRV8701有两种控制模式：PH/EN模式以及PWM模式，DRV8701芯片表面印的字，最后会有一个字母，决定了它的工作逻辑： DRV8701E（后缀是 E）芯片内部电路被设计为PH/EN模式，此时，15号引脚被定义为PH（方向），14号引脚被定义为EN（使能）； DRV8701P（后缀是 P）：芯片内部电路被设计为 PWM (IN1/IN2) 模式。此时，15号引脚被定义为IN1，14 号引脚被定义为 IN2。 1.2.1 PH/EN模式 这种模式使用PH(Phase/相位)和EN(Enable/使能)两个信号来控制电机。逻辑非常直观，适合单片机控制。 1.2.2 PWM模式 这种模式使用IN1和IN2两个信号直接控制H桥的上下臂，通常用于直接输入PWM波的场景。 1.2.3 H桥工作原理 更多H桥工作原理内容可以参考《H桥工作原理》。