【NXP i.MX RT1170 技術手冊】- i.MX RT1170 外部電源方案配置注意事項

關鍵字 :NXP i.MX RT1170

一、前言

NXP 所推出的 i.MX RT1170 系列,是一款結合了尖端技術的全新處理器系列。它整合了 Arm® Cortex®-M7 核心與 ARM Cortex®-M4 核心,大幅提升 MCU 的運算效能。




在電源設計上,也展現了多項引人注目的特點。例如,內建的高效能 LDO(低壓差線性穩壓器)與 DCDC(直流轉直流轉換器),能為內部模組提供穩定的電力供應,同時簡化了電源的時序設計,進一步優化了整體的能源效率。
 
值得注意的是,該處理器內置的 DC-DC 僅適用于高達 105°C 的消費類應用和工業應用。然而,對於汽車應用,當結溫(Tj)提高到 125°C 時,內核平台功耗可能會超過其內部 DC-DC 的容量。

 為了解決這個問題,NXP 提供了搭配 PF5020 外部電源方案,確保能夠提供正確的電源時序和電壓,以滿足 RT1170 的需求。

 另外,如果要使用 SDK 的範例為基礎進行開發,由於 SDK 範例是基於公板的硬體,因此還需要對電源設定進行調整,才能夠讓範例能順利運行。

 本文旨在介紹,當 MCU 採用外接電源方案時,應如何進行硬體配置及軟體設定的相關步驟。


二、i.MX RT1170 內部電源方案的硬體配置與啟動時序



上圖為 i.MX RT1170 電源控制方塊與啟動時序,說明如下 : 


1. 首先,外部電源 ( LDO ) 供電至 SNVS_IN。
2. 接著,MCU 發出 PMIC_REQ_ON 訊號。
3. 透過 PMIC_REQ_ON 訊號控制,啟動周邊電源 DC / DC。
4. DC / DC 發出 DCDC_PSWITCH 信號,經過 1 毫秒的 R/C 延遲後,開始啟動內部 LDO 和 DC / DC 轉換器。
5. 內部的 DCDC_OUT 輸出電壓至 VDD_SOC_IN,此時 ARM 核心啟動。 

延遲的主要目的,主要是先讓 DCDC_IN 先達到穩態,再提供信號給 DCDC_PSWITCH,讓內部的 DC / DC 工作,因此 DCDC_PSWITCH 可視為 MCU 內部 DC / DC 是否啟動的開關。


三、i.MX RT1170 外部電源方案的硬體配置

參照《Hardware Development Guide for the MIMXRT1160/1170 Processor》所述。



若選擇使用 i.MX RT1170 的外部電源方案,則必須將 DCDC_PSWITCH 和 DCDC_MODE 這兩個腳位接至接地。其他相關腳位則無需連接,具體的線路調整可參考下列資訊:



電源的開機時序仍與先前的描述相同,因此將由 PF5020 負責時序控制。



四、i.MX RT1170 外部電源方案的軟體配

1. SDK 範例是建立在公版硬體基礎上,而公版硬體預設採用內建電源方案。本章節將以 SDK 中的 Hello_World 範例為例,說明如何進行相應的調整。

2. 程式載入後,會開始對硬體進行配置,涵蓋 MPU、Pins 以及 Clock。
    


3. 在 BOARD_BootClockRUN 的初始階段,系統會以 DCDC Buck Mode 設定電壓。



4. 透過 DCDC_SetVDD1P0BuckModeTargetVoltage 函數,系統會啟動 VDD1P0。



並將其電壓設定為特定值



隨後等待 VDD1P0 電壓穩定




由於我們已經關閉了 MCU 內部的 LDO,而 SDK 的範例是針對標準板硬體設計的,因此可能會因為持續檢查 VDD1P0 是否穩定而導致程式停滯在 while 迴圈中

5. 為了避免這個問題,需要在程式碼中定義 SKIP_DCDC_ADJUSTMENT 並將其設為 1





6. 一旦完成定義,相關的程式碼段將不會被執行



7. 程式運行結果




五、參考資料

1. i.MX RT1170 Processor Reference Manual
2. Hardware Development Guide for the MIMXRT1160/1170 Processor
3. Using i.MX RT117x Processor with PF5020 PMIC for Auto Application

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