RT1024 EVK 学习笔记Part2

POWER DOMAIN 部分！

功能模块供电

BUTTON部分

• 包含三个按键：

  1. SW2: CPU ONOFF按键；–> 连接到MCU ONOFF引脚；
  2. SW3: 系统复位按键POR_BUTTON;–> 连接到MCU POR 引脚；
  3. SW4: 用户按键USER_BUTTON；–> 连接到MCU的WAKEUP;

• 每个按键的结构相似：

  1. SPST PB（Single Pole Single Throw Push Button）单刀单掷按钮
  2. 0.1uF的去抖电容；
  3. 接地连接

• 按键工作原理：

  • 正常状态下通过上拉保持高电平
    • 按下时接地变为低电平；
    • 电容用于消除按键抖动

USER LED

LED控制电路，使用了三极管驱动方案：

• 供电：(注意：DCDC_3V3 来自于 5V_SYS, 通过U4，有DCDC_3V3的输出！)

  • DCDC_3V3提供3.3V电源

  • R15（220Ω）作为LED**限流电阻**;

• LED部分：

  • D5是一个绿色LED

  • 阴极接三极管集电极；

• 三极管驱动：

  • Q521是BC817-40LT1G NPN三极管；

  • R1870（2.2K）和R1856（22K）构成基极偏置网络；

  • MCU的USER_LED信号控制三极管导通；

• 工作原理：

  • USER_LED低电平时，V(be) ≈0V, 三极管截止，LED熄灭；

  • USER_LED高电平时，V(be) > 0.7V, 三极管导通，LED点亮；

  • 使用三极管可以提供更大的驱动能力

关键电源管理

SD Card Power Switch

• 电源路径：

  • 输入：DCDC_3V3（3.3V）
  • 输出：VSD_3V3（SD卡供电）

• 滤波：

  • C171（1.0μF/10V）：输入滤波
  • C30（1.0μF/10V）：输出滤波

• 控制逻辑：

  • R28（10KΩ）上拉电阻到DCDC_3V3;

  • D7、D8二极管（RB521S30）构成AND门: 只有当SD_PWREN为高，且POR_B也为高时，U27才可以使能，有输出VSD_3V3;

    即：系统复位完成后，POR_B拉高，只有系统上电后、且SD卡使能 时，U27才工作，有输出：VSD_3V3!

---

3V3 LDO for SNVS

这部分电路是 3.3V LDO（低压差稳压器）电源电路，用于为 SNVS（安全非易失性存储器供电域） 提供稳定的 3.3V 电压（VLDO_3V3）。

电路组成：

1. 输入电源部分：

   • 5V_SYS 是输入电源，提供5V电压。
   • C40 (10μF) 和 C41 (0.1μF)：
     • 是输入端的去耦电容，分别用于低频和高频噪声的滤波。
     • C40 提供储能，减小输入电源的低频纹波。
     • C41 用于滤除高频噪声，保护稳压器的输入端。

2. LDO稳压器 (U3)：

   • U3 (UM1750S-00) 是一颗 LDO 稳压芯片，其主要引脚功能如下：
     • IN (1)： 输入引脚，连接 5V_SYS。
     • OUT (5)： 输出引脚，生成稳定的 VLDO_3V3。
     • GND (2)： 接地。
     • FB (4)： 反馈引脚，用于调节和稳定输出电压，内部参考电压为 1V。
     • SHDN (3)： 使能引脚，高电平使能稳压器，低电平关闭输出。

3. 反馈电路：

   • R32 (464kΩ) 和 R34 (200kΩ, 1%)：

     • 组成分压网络，用于将输出电压分压后反馈到 FB 引脚。

     • 分压电路的电压关系为：

       

4. 输出滤波部分：

   • C42 (4.7μF, 6.3V) 和 C43 (0.1μF)：
     • C42 是主滤波电容，用于稳压器输出端的低频滤波，提供稳定的直流电压。
     • C43 是高频滤波电容，用于抑制高频噪声和瞬态波动，提升稳定性。

5. 输出端：

   • VLDO_3V3：
     • 是稳压器的输出电压，为后续电路提供稳定的 3.3V 电源，适用于 SNVS 域或其他低功耗模块。

SNVS

在上面的输出VLDO_3V3，刚好就用于SNVS，产生VDD_SNVS_3V3,最终连接到MCU的引脚VDD_SNVS_IN:

---

NVCC_SD <SD3.0>

会根据 输入的 SD0_VSELECT信号，决定输出的NVCC_SD电压是1.8V或者3.3V，默认情况下是3.3V！

---

核心电源域

VDDHIGH/NVCC_xxx

VDDHIGH/NVCC电源管理电路：

1. DC-DC转换器部分（U4 MP2144GJ）：

   • 输入部分：

     • 5V_SYS通过R38（0Ω）输入；
     • C49(10μF)/C50(10μF)/C51(0.1μF)输入滤波；

   • 输出部分：

     • L2（1μH）储能电感；
     • C52(22μF)/C53(0.1μF)输出滤波；
     • 输出DCDC_3V3（3.3V）；

   • 使能部分：

     • 通过PMIC_ON_REQ信号，当它为高时，才使能U4，有输出DCDC_3V3;
     • 同时，控制U5的复位信号为低，不复位；否则U5会复位整个电路；

   • 反馈控制：

     • R40（180KΩ）/R42（40.2K）分压网络；计算得到输出为3.28V;
     • FB引脚监测输出电压；
     • 注释显示R26/R30=4.5；(???不知道是干嘛)
2. 复位控制电路（U5 UM605RE）：

   • 输入信号：

     • POR_BUTTON：通过D9二极管
     • WDOG_B：通过D10二极管
     • AND逻辑控制
     • 当两者都为高时，才会使MR为高；只要有一个为低，都会导致MR使能；

   • 电源监控：

     • 监控VDD_SNVS_3V3
     • C60(0.1μF)去耦
3. 控制逻辑：

   • 使能控制：

     • PMIC_ON_REQ信号
     • 通过R41（10K）连接到EN引脚

   • PG（Power Good）：

     • 内部上拉到VIN，即5V_SYS;
     • DCDC_3V3_PG信号输出;(5V的PG怎么变成3V3的PG的？？搞不清楚)

---

辅助电源

ADC供电

DCDC_3V3产生VDDA_ADC_3V3，供MCU端的引脚VDDA_ADC_3P3使用！

DCDC_IN/VDD_HIGH_IN

DCDC_3V3产生MCU_DCDC_IN_3V3，供MCU端的引脚DCDC_IN使用！

DCDC_3V3产生VDD_HIGH_IN_3V3，供MCU端的引脚VDD_HIGH_IN使用！

总结

1. SOC的输入：(VDD_SOC_IN)的来源路径：

   5V_SYS -> MP2144GJ(DC-DC) -> DCDC_3V3/MCU_DCDC_IN_3V3 -> DCDC_LP/DCDC_OUT -> J4 -> VDD_SOC_IN -> MCU核心

2. VDD_SNVS_IN

   5V_SYS -> UM1750S-00 -> VLDO_3V3 -> VDD_SNVS_3V3

3. VDD_HIGH_IN

   5V_SYS -> MP2144GJ(DC-DC) -> DCDC_3V3 -> VDD_HIGH_IN_3V3

4. VDDA_ADC_3P3

   5V_SYS -> MP2144GJ(DC-DC) -> DCDC_3V3 -> VDDA_ADC_3P3

---

• 此外，先有 MCU_DCDC_IN_3V3, 然后才有 MCU_DCDC_IN。 DCDC_LP 引脚输出DCDC_OUT,供VDD_SOC_IN使用；
• DCDC_PWITCH引脚有一个PWITCH RC Delay电路，应该是用来保证上电时序的；
• PMIC_ON_REQ引脚对外输出该信号。决定了是否有DCDC_3V3的产生；
• POR引脚应该是低电平复位。接收输入的POR_B、RST_TGTMCU_B和U2。上电时，当电压达到阈值会释放复位，来确保上电时序。确保系统在电源稳定后才开始工作。
• XTALI/XTALO连接一个外部的24MHz晶振；Y4
• RTC_XTALI/RTC_XTALO连接一个32.768KHZ的晶振：Y2;