DRV8833

DRV8833 是一款由德州仪器（Texas Instruments, TI）推出的双通道 H 桥电机驱动器芯片，广泛应用于直流电机、步进电机和其他低电压驱动场景。

H桥控制电路

桥是一个比较简单的电路，通常它会包含四个独立控制的开关元器件（例如 MOSFET），它们通常用于驱动电流较大的负载，比如电机，至于为什么要叫H桥（H-Bridge），因为长得比较像 字母H，具体如下图所示

正转

此时假设电机正转，这电流依次经过 Q1 ， M ， Q4 ，在图中使用黄色线段进行标注，具体如下图所示

反转

此时电机反转（与前面介绍的情况相反），这电流依次经过 Q2 ， M ， Q3 ，在图中使用黄色线段进行标注，具体如下图所示

特性

双路 H 桥电流控制电机驱动器：

• 可驱动两部直流电机或一部步进电机。
• 低 MOSFET 导通电阻：高侧 (HS) + 低侧 (LS) 为 360mΩ。

输出电流：

• PWP/RTY 封装：每条 H 桥的 RMS 电流为 1.5A，峰值电流为 2A。
• PW 封装：每条 H 桥的 RMS 电流为 500mA，峰值电流为 2A。
• 支持输出并联，PWP 和 RTY 封装可实现 3A RMS 电流和 4A 峰值电流；PW 封装可实现 1A RMS 电流和 4A 峰值电流。

宽电源电压范围：2.7V 至 10.8V。

PWM 绕组电流调节/电流限制。

引脚说明

DRV8833 共有三总封装类型：

• TSSOP (16)：5.00mm x 4.40mm
• HTSSOP (16)：5.00mm x 4.40mm
• WQFN (16)：4.00mm x 4.00mm

名称	WQFN	HTSSOP, TSSOP	I/O	描述	外部组件或连接
电源和接地
GND	11	13	—	设备接地。HTSSOP 包装具有 PowerPAD。	GND 引脚和电源 PowerPAD 都需要连接到地。
VINT	12	14	—	内部电源旁路	用 2.2µF、6.3V 电容旁路到地。
VM	10	12	—	设备电源	连接到电机驱动。推荐使用 10µF（最小值）陶瓷旁路电容到 GND。
VCP	9	11	IO	高侧门驱动电压	连接到 0.01µF、16V（最小值）X7R 陶瓷电容到 VM。
控制
AIN1	14	16	I	桥 A 输入 1	逻辑输入控制 AOUT1 的状态。内部下拉电阻。
AIN2	13	15	I	桥 A 输入 2	逻辑输入控制 AOUT2 的状态。内部下拉电阻。
BIN1	7	9	I	桥 B 输入 1	逻辑输入控制 BOUT1 的状态。内部下拉电阻。
BIN2	8	10	I	桥 B 输入 2	逻辑输入控制 BOUT2 的状态。内部下拉电阻。
nSLEEP	15	1	I	睡眠模式	逻辑高使设备进入低功耗睡眠模式，并重置所有内部逻辑。内部下拉电阻。
状态
nFAULT	6	8	OD	故障输出	故障条件下（过温、过流）逻辑低电平输出。
输出
AISEN	1	3	IO	桥 A 地面 / I_SENSE	连接到桥 A 的电流感测电阻，或如果不需要电流控制，则连接到 GND。
BISEN	4	6	IO	桥 B 地面 / I_SENSE	连接到桥 B 的电流感测电阻，或如果不需要电流控制，则连接到 GND。
AOUT1	16	2	O	桥 A 输出 1	连接到电机 A 绕组。
AOUT2	2	4	O	桥 A 输出 2	连接到电机 A 绕组。
BOUT1	5	7	O	桥 B 输出 1	连接到电机 B 绕组。
BOUT2	3	5	O	桥 B 输出 2	连接到电机 B 绕组。

H桥控制逻辑

DRV8833 的每个 H 桥（A 桥和 B 桥）由两个输入引脚（xIN1 和 xIN2）控制，分别对应两个输出引脚（xOUT1 和 xOUT2）。通过输入引脚的不同逻辑组合，可以实现电机的不同工作状态。

xIN1	xIN2	xOUT1	xOUT2	功能描述
0	0	Z	Z	滑行/快速衰减（Coast/Fast Decay）
0	1	L	H	反转（Reverse）
1	0	H	L	正转（Forward）
1	1	L	L	刹车/慢速衰减（Brake/Slow Decay）

Z：高阻态（输出断开）。L：低电平。H：高电平。

PWM 控制与衰减模式

当使用 PWM（脉宽调制）控制电机速度时，电机绕组的感性特性会导致电流在 PWM 信号中断后继续流动，这种电流称为续流电流。为了处理续流电流，H 桥可以工作在两种不同的衰减模式下：

快速衰减（Fast Decay）

• 工作原理：H 桥被禁用，续流电流通过 MOSFET 的体二极管流动。
• 优点：电流衰减速度快，适合需要快速停止或反转的场景。
• 控制方式：
  • 正转 PWM + 快速衰减：xIN1 = PWM，xIN2 = 0。
  • 反转 PWM + 快速衰减：xIN1 = 0，xIN2 = PWM。

慢速衰减（Slow Decay）

• 工作原理：电机绕组被短路，续流电流通过 MOSFET 的低阻抗路径流动。
• 优点：电流衰减平稳，适合需要平滑控制的场景。
• 控制方式：
  • 正转 PWM + 慢速衰减：xIN1 = 1，xIN2 = PWM。
  • 反转 PWM + 慢速衰减：xIN1 = PWM，xIN2 = 1。

PWM 控制逻辑表

xIN1	xIN2	功能描述
PWM	0	正转 PWM + 快速衰减
1	PWM	正转 PWM + 慢速衰减
0	PWM	反转 PWM + 快速衰减
PWM	1	反转 PWM + 慢速衰减

PWM（脉宽调制信号）、1（高电平）、0（低电平）

驱动代码

// drv8833.h
#ifndef __DRV8833_H
#define __DRV8833_H

#include "gd32e23x.h"
#include "systick.h"

#define RCU_AIN1                 RCU_GPIOA
#define PORT_AIN1                GPIOA
#define GPIO_AIN1                GPIO_PIN_2
#define AF_AIN1                  GPIO_AF_0

#define RCU_AIN2                 RCU_GPIOA
#define PORT_AIN2                GPIOA
#define GPIO_AIN2                GPIO_PIN_3
#define AF_AIN2                  GPIO_AF_0

#define RCU_BIN1                 RCU_GPIOB
#define PORT_BIN1                GPIOB
#define GPIO_BIN1                GPIO_PIN_0
#define AF_BIN1                  GPIO_AF_1

#define RCU_BIN2                 RCU_GPIOB
#define PORT_BIN2                GPIOB
#define GPIO_BIN2                GPIO_PIN_1
#define AF_BIN2                  GPIO_AF_1

#define RCU_AIN1_TIMER           RCU_TIMER14
#define BSP_AIN1_TIMER           TIMER14         // 定时器
#define BSP_AIN1_CHANNEL         TIMER_CH_0     // 定时器通道

#define RCU_AIN2_TIMER           RCU_TIMER14
#define BSP_AIN2_TIMER           TIMER14         // 定时器
#define BSP_AIN2_CHANNEL         TIMER_CH_1     // 定时器通道

#define RCU_BIN1_TIMER           RCU_TIMER2
#define BSP_BIN1_TIMER           TIMER2         // 定时器
#define BSP_BIN1_CHANNEL         TIMER_CH_2     // 定时器通道

#define RCU_BIN2_TIMER           RCU_TIMER2
#define BSP_BIN2_TIMER           TIMER2         // 定时器
#define BSP_BIN2_CHANNEL         TIMER_CH_3     // 定时器通道

#define AIN1_OUT(X)  gpio_bit_write(PORT_AIN1, GPIO_AIN1, X?SET:RESET)
#define AIN2_OUT(X)  gpio_bit_write(PORT_AIN2, GPIO_AIN2, X?SET:RESET)

#define BIN1_OUT(X)  gpio_bit_write(PORT_BIN1, GPIO_BIN1, X?SET:RESET)
#define BIN2_OUT(X)  gpio_bit_write(PORT_BIN2, GPIO_BIN2, X?SET:RESET)

void DRV8833_Init(uint16_t pre,uint16_t per);
void AO_Control(uint8_t dir, uint32_t speed);
void BO_Control(uint8_t dir, uint32_t speed);
#endif
============================================================================
//drv8833.c
#include "bsp_drv8833.h"
#include "systick.h"

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：DRV8833_Init
 * 函 数 说 明：PWM配置
 * 函 数 形 参： pre定时器时钟预分频值    per周期
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：PWM频率=200 000 000 /( (pre+1) * (per+1) )
******************************************************************/
void DRV8833_Init(uint16_t pre,uint16_t per){
    // 定义定时器结构体
    timer_parameter_struct timere_initpara={0}; 
    //定时器比较输出结构体
    timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara={0};                                

    //定时器时钟
    rcu_periph_clock_enable(RCU_AIN1_TIMER); // 开启定时器时钟
    rcu_periph_clock_enable(RCU_AIN2_TIMER);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_BIN1_TIMER);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_BIN2_TIMER);
    //引脚时钟
    rcu_periph_clock_enable(RCU_AIN1);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_AIN2);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_BIN1);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_BIN2);

    //rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4); // 配置定时器时钟

    /* 配置AIN1*/
    gpio_mode_set(PORT_AIN1,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_AIN1);
    gpio_output_options_set(PORT_AIN1,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_AIN1);
    gpio_af_set(PORT_AIN1,AF_AIN1,GPIO_AIN1);
    /* 配置AIN2*/
    gpio_mode_set(PORT_AIN2,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_AIN2);
    gpio_output_options_set(PORT_AIN2,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_AIN2);
    gpio_af_set(PORT_AIN2,AF_AIN2,GPIO_AIN2);

    /* 配置BIN1*/
    gpio_mode_set(PORT_BIN1,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_BIN1);
    gpio_output_options_set(PORT_BIN1,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_BIN1);
    gpio_af_set(PORT_BIN1,AF_BIN1,GPIO_BIN1);
    /* 配置BIN2*/
    gpio_mode_set(PORT_BIN2,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_BIN2);
    gpio_output_options_set(PORT_BIN2,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_BIN2);
    gpio_af_set(PORT_BIN2,AF_BIN2,GPIO_BIN2);

    /* 配置定时器参数 */
    timer_deinit(BSP_AIN1_TIMER);
    timer_deinit(BSP_AIN2_TIMER);
    timer_deinit(BSP_BIN1_TIMER);
    timer_deinit(BSP_BIN2_TIMER);

    // 复位定时器
    timere_initpara.prescaler = pre-1;      // 时钟预分频值
    timere_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE;              // 边缘对齐
    timere_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP;    // 向上计数
    timere_initpara.period = per-1;                                              // 周期
    timere_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1;            // 分频因子
    timere_initpara.repetitioncounter = 0;                  // 重复计数器 0-255

    timer_init(BSP_AIN1_TIMER,&timere_initpara); // 初始化定时器
    timer_init(BSP_AIN2_TIMER,&timere_initpara); // 初始化定时器
    timer_init(BSP_BIN1_TIMER,&timere_initpara); // 初始化定时器
    timer_init(BSP_BIN2_TIMER,&timere_initpara); // 初始化定时器

    /* 配置输出结构体 */
    timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;           // 有效电平的极性
    timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE;                // 配置比较输出模式状态 也就是使能PWM输出到端口
    timer_ocintpara.ocnpolarity  = TIMER_OCN_POLARITY_HIGH;        // 通道互补输出极性为高电平
    timer_ocintpara.outputnstate = TIMER_CCXN_DISABLE;            // 通道互补输出状态失能
    timer_ocintpara.ocidlestate  = TIMER_OC_IDLE_STATE_LOW;        // 信道输出的空闲状态为低
    timer_ocintpara.ocnidlestate = TIMER_OCN_IDLE_STATE_LOW;// 信道互补输出的空闲状态为低

    /* 配置定时器输出功能 */
    timer_channel_output_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL,&timer_ocintpara);
    timer_channel_output_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL,&timer_ocintpara);
    timer_channel_output_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL,&timer_ocintpara);
    timer_channel_output_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL,&timer_ocintpara);

    /* 配置占空比 范围 0 ~ (per-1) */
    timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL,1000);
    timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL,1000);
    timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL,1000);
    timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL,1000);

    // 配置定时器通道输出比较模式
    timer_channel_output_mode_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);                       // 配置定时器通道输出比较模式
    timer_channel_output_mode_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);                       // 配置定时器通道输出比较模式
    timer_channel_output_mode_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);                       // 配置定时器通道输出比较模式
    timer_channel_output_mode_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL,TIMER_OC_MODE_PWM0);                       
    // 配置定时器通道输出影子寄存器
    timer_channel_output_shadow_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);  
    // 配置定时器通道输出影子寄存器
    timer_channel_output_shadow_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE); 
    // 配置定时器通道输出影子寄存器
    timer_channel_output_shadow_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);  
    // 配置定时器通道输出影子寄存器
    timer_channel_output_shadow_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);  

    /* 只有高级定时器使用 */
    timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_AIN1_TIMER);
    timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_AIN2_TIMER);
    timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_BIN1_TIMER);
    timer_auto_reload_shadow_enable(BSP_BIN2_TIMER);

    timer_primary_output_config(BSP_AIN1_TIMER, ENABLE);
    timer_primary_output_config(BSP_AIN2_TIMER, ENABLE);
    timer_primary_output_config(BSP_BIN1_TIMER, ENABLE);
    timer_primary_output_config(BSP_BIN2_TIMER, ENABLE);

     /* 使能定时器 */
    timer_enable(BSP_AIN1_TIMER);
    timer_enable(BSP_AIN2_TIMER);
    timer_enable(BSP_BIN1_TIMER);
    timer_enable(BSP_BIN2_TIMER);
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：AO_Control
 * 函 数 说 明：A端口电机控制
 * 函 数 形 参：dir旋转方向 1正转0反转   speed旋转速度，范围（0 ~ per-1）
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void AO_Control(uint8_t dir, uint32_t speed){
    if( dir == 1 ){
        //AO1输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL, 0 );
                //AO2输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL, speed );
    }
    else{
        //AO1输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN1_TIMER,BSP_AIN1_CHANNEL, speed );
        //AO2输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_AIN2_TIMER,BSP_AIN2_CHANNEL, 0 );
    }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：B0_Control
 * 函 数 说 明：B端口电机控制
 * 函 数 形 参：dir旋转方向 1正转0反转   speed旋转速度，范围（0 ~ per-1）
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void BO_Control(uint8_t dir, uint32_t speed){
    if( dir == 1 ){
        //BO1输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL, 0 );
        //BO2输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL, speed );
    }
    else{
        //BO1输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN1_TIMER,BSP_BIN1_CHANNEL, speed );
        //BO2输出
        timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_BIN2_TIMER,BSP_BIN2_CHANNEL, 0 );
    }
}
===========================================================================
// main.c
#include "gd32e23x.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_drv8833.h"

int main(void){
    int i = 0;

    systick_config();             // 滴答定时器初始化
    usart_gpio_config(9600U); // 串口0初始化

    DRV8833_Init(10,8000);

    while(1){
            i += 100;
            if( i > 8000 ) i = 0;

            AO_Control(0,i);//A端电机反转
            BO_Control(1,i);//B端电机正转
            delay_1ms(50);
    }
}