TMC2209的UART/PDN引脚使用

在TODO（TMC2209驱动文章链接）中，已经可以通过串口控制电机的启动、停止、正反转以及速度的控制，为什么还在写一章TMC2209串口通讯呢？因为这个模块自带了一个串口通信，就是这个引脚（UART），本章节就来研究下如何使用该引脚

该串口通讯和PDN（省电低功耗，低电平有效）是共用的，这个设计就很巧妙，如果MCU配置了串口功能，那么引脚在空闲状态都是高电平的，就不会让TMC2209进入到省电模式，就是正常的串口通讯。

但是有一个问题随着而来，串口通讯一般都是有两个引脚：TX和RX。为啥这只用到一个引脚呢？难道只用发送数据不接受数据吗？

确实也可以，只发相关的控制命令，不需要接收。如果需要接收数据，那么TX和RX之间串连一个1K的电阻，然后RX在连接到模块的UART引脚，这样就可以接收和发送数据了，官方的连接示意图如下：

那么可以参考这种连接方式，恰巧模块上的UART/PDN通过焊盘跳线对外引脚出了两个引脚，那么可以取巧一下，这样连接，将PAD2和PAD3短接，然后PDN和短接的地方串联一个1K的电阻，这样就将PDN作为TX，UART作为RX了。

串口协议格式

写寄存器：帧总长8个字节

Byte0  sync/reserved = 0x05
Byte1  node address, 0..3，由 MS1/MS2 决定
Byte2  register address | 0x80
Byte3  data[31:24]
Byte4  data[23:16]
Byte5  data[15:8]
Byte6  data[7:0]
Byte7  CRC

读寄存器：帧总长4个字节：

Byte0  sync/reserved = 0x05
Byte1  node address, 0..3
Byte2  register address & 0x7F
Byte3  CRC

UART 读访问回复数据报结构：

Byte0  sync/reserved = 0x05
Byte1  master address = 0xFF
Byte2  register address & 0x7F
Byte3  data[31:24]
Byte4  data[23:16]
Byte5  data[15:8]
Byte6  data[7:0]
Byte7  CRC

CRC

读写都使用8-bit CRC，算法是CRC8-ATM，初始值为0x00，多项式：x^8 + x^2 + x + 1，文档中也给出来了C语言计算函数

常用的协议

UART 帧格式

操作发送方向字节数帧格式

NODE：节点地址，范围是：0..3，由 MS1/MS2 决定。

D3..D0：32位数据，高字节先发。

功能分类寄存器地址读命令字写命令字用途

根据这个总览表，可以计算出来实际需要发送的数据：

功能写入值直接发送 HEX

CHOPCONF 微步设置

这些命令会设置 intpol=1、TOFF=3，驱动器开启。

微步CHOPCONF 值直接发送 HEX

关闭驱动输出：

功能写入值直接发送 HEX

UART 直接转动命令

这些会让电机通过 VACTUAL 直接运动，不需要 STEP 脉冲

功能写入值直接发送 HEX

发送几个读取命令看看：

发现接收部分的前几个字节和发送的是一样的，这是因为TX和RX是通过1K的电阻相连接的，相当于自发自收了，后面那部分的数据才是模块回复的

发送几个写入命令看看：

写入命令不会有任何的返回，看到的接收数据是自发自收的。