RT 硬件设计技巧

关键字 :NXPi.MX RT1170HW

1、以 RT1170 为例

我们先看看 RT1170 的特点,直接上图: 

 图一 RT1170 框图

 

 

2、RT1170 电源架构

RT1170 作为业界最强跨界 MCU,其电源部分自然要比普通的 MCU 电源设计要来的复杂许多。请看下图:

图二 RT1170 电源轨

图三 RT1170 内部电源框图

3、RT1170 上下电时序

MCU 的上下电时序非常重要,这将决定系统是否可以正常 BOOT。由于复杂的电源设计,所有要求 RT1170 的上电有一些要求。如果上下电时序不一致,有可能会导致电流过大,BOOT 失败,甚至有可能会造成芯片一些不可逆的损伤。

下面介绍一下上电的时序要求:

  • VDD_SNVS_IN 必须保持在其他电源供电之前上电,或者保持和 VDD_LPSR_IN 和 DCDC_IN 连在一起。
  • 如果需要用纽扣电池给 VDD_SNVS_IN 供电,则需要先保持纽扣电池有电再上其他的。
  • 内部 DCDC 模式使能的时候,在 DCDC_IN 稳定之后必须要加一个延时电路在 DCDC_PSWITCH 之间,保持至少 1ms 以上的延时。
  • DCDC_IN 必须要在 2xRC 之内的时间上升到 3.0V,其中 RC 为DCDC_PSWITCH 的延时电路,RC 必须大于 1ms。
  • POR_B(如果使用)必须马上置位并保持置位直到最后一个电源轨之后 达到其工作电压。在没有为 POR_B 输入提供外部复位的情况下,需要由内部POR 模块控制。

下面看看时序图:

 图四 RT1170 上电时序图

 

下电时序:

  • 保证 VDD_SNVS_IN 在其他电源下电之后再掉电
  • 如果用纽扣电池给 VDD_SNVS_IN 供电,那就保证在其他电源掉电之后再移除

 

4、内部电源框图介绍

  

 图五 内部电源框图

 

    从框图我吗可以大概看出其流程是:SNVS 电源域先上电,然后 PMIC_REQ_ON 引脚被拉高来使能外部 DCDC,然后外部 DCDC 给其他所有电源域供电,比如 DCDC_IN/VDD_LPSR_IN/VDDA_ADC_3C3 等,在外部 DCDC 稳定后在通过一个 RC 延时给 DCDC_PSWITCH 上电。

    值得注意的是 ON/OFF 按键用于控制 PMIC_REQ_ON 的开关来控制 power 模式。RESET 按键和 WDOG 的输出都可以用来复位系统电源。

 

5、DC/DC 模块

  

   RT1170 的内部 DCDC 模块有两个输出,其中 VDD_DIG 输出典型值为 0.7V-1.15V ,其他的输出(VDD_ANA) 为 1.8V,切换频率为 1.5MHz。DCDC模块输出需要一些外围电路的辅助,其中比较重要的是一些电感电容的值,如下图:


图六 部分电源设计参考原理图

参考资料

  1. NXP 官网资料 IMXRT1170RM Rev.0
  2. NXP 官网资料 L IMXRT1170IEC Rev.0

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