在 PWM 生成模式下，PWM 信號在 DRV8311-Q1 內部生成，并可通過 SPI (DRV8311S-Q1) 或 tSPI (DRV8311P-Q1) 寄存器讀取/寫入操作進行控制。在此工作模式下，無需再通過 INHx 和 INLx 引腳控制電機。每個相位的 PWM 周期、頻率和占空比均可通過串行接口進行配置。PWM_SYNC 引腳功能可用于實現 MCU 和 DRV8311P/S-Q1 之間的同步。PWM 模式可配置為針對每個相位分別啟用或禁用高側或低側 MOSFET PWM 控制，從而在需要時實現連續或不連續開關。在 PWM 生成模式下使用 DRV8311S-Q1 時，請將 PWM_SYNC 信號從 MCU 連接到 DRV8311S-Q1 的 INLB 引腳。在該模式下，DRV8311S-Q1 不受其他所有 INHx 和 INLx 引腳狀態的影響。梯形、正弦和 FOC 控制都可以使用 PWM 生成模式來實現。

圖 7-6 PWM 生成模式 - DRV8311P-Q1

圖 7-7 PWM 生成模式 - DRV8311S-Q1

PWM 生成模式有三個不同的選項：向上/向下計數模式、向上計數模式和向下計數模式。可以使用 PWMG_CTRL 寄存器中的 PWMCNTR_MODE 位來配置 PWM 生成模式。將由每個相位的 PWMG_x_DUTY 寄存器（x 對應每個相位 A、B、C）中的 PWM_DUTY_OUTx 位定義的占空比與基準計數器信號進行比較，以生成高側 MOSFET PWM。PWM 生成過程使用的基準計數器信號是根據 PWM_PRD_OUT 位（PWMG_PERIOD 寄存器）和 PWMCNTR_MODE 位的配置在內部生成的。如果 PWM_EN 位為高電平，則當 PWM_DUTY_OUTx 大于基準計數器數值時，高側 MOSFET PWM 輸出為高電平。當 PWM_EN 為低電平時，輸出始終保持低電平。為實現高側 MOSFET 的 100% 占空比（整個周期內保持 HS_ON），PWM_DUTY_OUTx 值必須大于 PWM_PRD_OUT 值。

在向上/向下計數模式 [PWMCNTR_MODE = 0h] 下，基準計數器波形類似于 V 形，啟用該模式時從 PWM_PRD_OUT 值向下計數，然后在計數器數值達到零后再次向上計數。配置 PWM_PRD_OUT 位，以使用關系式 PWM_PRD_OUT = 0.5 x (F_SYS / F_PWM) 生成 PWM 頻率 (F_PWM)。F_SYS 是 DRV8311P-Q1 和 DRV8311S-Q1 的內部系統時鐘頻率（約為 20MHz）。

圖 7-8 PWM 生成 - 向上/向下計數模式

在向上計數 [PWMCNTR_MODE = 1h] 模式下，計數器從零向上計數，直到計數達到 PWM_PRD_OUT 值，然后復位為零。PWM_PRD_OUT = F_SYS / F_PWM

圖 7-9 PWM 生成 - 向上計數模式

在向下計數模式 [PWMCNTR_MODE = 2h] 下，計數器從 PWM_PRD_OUT 值開始向下計數，直至計數達到零，然后復位為 PWM_PRD_OUT 值。PWM_PRD_OUT = F_SYS / F_PWM

圖 7-10 PWM 生成 - 向下計數模式

由 TDEAD_CTRL 寄存器配置的死區時間插入到 LS_ON 下降沿和 HS_ON 上升沿之間，以及 HS_ON 下降沿和 LS_ON 上升沿之間。

PWM 生成模式下的 PWM 同步

當沒有專用的 INHx 或 INLx 控制信號時，外部 MCU 可能會失去與 DRV8311-Q1 生成的 PWM 信號的同步。為了實現同步，外部 MCU 向 PWM_SYNC 引腳發送一個基準信號。PWM 同步有助于以 MCU 時鐘的精度生成 DRV8311-Q1 PWM 輸出，并將 PWM 輸出與 MCU 的 ADC 采樣電流檢測輸出對齊。PWM_SYNC 信號還有助于測量 DRV8311-Q1 內部振蕩器頻率。DRV8311-Q1 還支持自動校準內部振蕩器，無論工作條件如何，都能將振蕩器校準至 20MHz。DRV8311-Q1 通過配置 PWMG_CTRL 寄存器的 PWM_OSC_SYNC 位，允許使用五種不同的方法在 MCU 和 DRV8311-Q1 之間實現同步。下面列出了不同的同步方法。

PWM_OSC_SYNC = 1h：DRV8311-Q1 使用 DRV8311-Q1 系統時鐘 F_SYS（約為 20MHz）的計數值來測量 PWM_SYNC 信號周期 (PWM_SYNC_PRD)。MCU 讀取寄存器 PWM_SYNC_PRD 后，可據此校準 PWM 周期。例如，假設 MCU 使用 MCU 計時器生成占空比為 50% 的 PWM_SYNC 信號，該計時器的周期計數為 N 且時鐘頻率為 F_MCU。MCU 讀取 DRV8311-Q1 生成的 PWM_SYNC_PERIOD 寄存器值（假設為 M）。DRV8311-Q1 使用 DRV8311-Q1 系統時鐘 F_SYS(DRV) 生成 PWM_SYNC_PERIOD。現在，MCU 計時器時鐘和 DRV8311-Q1 系統時鐘通過公式 F_MCU x M = F_SYS(DRV) x N 相關聯。

PWM_SYNC_PRD 為 12 位，并且當 DRV8311-Q1 內部系統時鐘約為 20MHz 時，在不飽和的情況下可讀取的最小 PWM_SYNC 頻率約為 4.885kHz (F_SYS/4095)。

PWM_OSC_SYNC = 2h：使用來自 MCU 的 PWM_SYNC 信號設置 DRV8311-Q1 的 PWM 周期，忽略 PWMG_PERIOD 寄存器設置。DRV8311-Q1 在 PWM_SYNC 的上升沿復位 PWM 計數器。

圖 7-11 向上/向下計數模式下的 PWM 同步 (PWM_OSC_SYNC = 2h)

圖 7-12 向上計數模式下的 PWM 同步 (PWM_OSC_SYNC = 2h)

圖 7-13 向下計數模式下的 PWM 同步 (PWM_OSC_SYNC = 2h)

PWM_OSC_SYNC = 5h：將 PWM_SYNC 用于 DRV8311-Q1 內部振蕩器同步（僅支持 20kHz 頻率）。對于 20kHz 的 PWM_SYNC 信號，DRV8311-Q1 會對 PWM_SYNC 信號上升沿之間的內部系統振蕩器時鐘脈沖進行計數。對于 20MHz 處的 DRV8311-Q1 系統時鐘，在理想情況下，時鐘脈沖數應為 1000。偏離此數值意味著 DRV8311-Q1 生成的振蕩器頻率或來自 MCU 的 PWM_SYNC 頻率存在誤差。假定來自 MCU 的 PWM_SYNC 頻率是準確的，DRV8311-Q1 會在內部進行振蕩器校準，將其頻率校準至 20MHz，從而與 PWM_SYNC 生成的 PWM 頻率對齊。

PWM_OSC_SYNC = 6h：將 PWM_SYNC 用于 DRV8311-Q1 內部系統振蕩器校準和 PWM 周期設置（僅支持 20kHz 頻率）。將忽略 PWMG_PERIOD 寄存器設置。DRV8311-Q1 在 PWM_SYNC 的上升沿復位 PWM 基準計數器。

PWM_OSC_SYNC = 7h：使用 SPI 時鐘引腳 SCLK 將 DRV8311-Q1 內部系統振蕩器校準至 20MHz。在此模式下，用戶必須通過配置 PWMG_CTRL 寄存器來配置用于同步振蕩器的 SPI 時鐘頻率 (SPICLK_FREQ_SYNC) 以及同步振蕩器所需的 SPI 時鐘周期數 (SPISYNC_ACRCY)。DRV8311-Q1 使用 DRV8311-Q1 內部系統時鐘 F_SYS 計數來測量完整 SPI 時鐘周期（由 SPISYNC_ACRCY 配置）的總時間，并校準內部系統時鐘以匹配 20MHz 頻率的預期計數。校準后，DRV8311-Q1 系統振蕩器頻率相對于 20MHz 的精度取決于 SPISYNC_ACRCY 的配置。