[G32R] G32R501产品经验分享之三-电源管理模块(PMM)技术介绍

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 楼主| IT-ZTP 发表于 2025-8-3 14:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 IT-ZTP 于 2025-8-3 15:00 编辑

G32R501产品经验分享之三-电源管理模块(PMM)技术介绍

大家好,最近在研究极海G32R501的产品,书接上回:G32R501产品调试经验分享之二“写寄存器保护与CAP的渊源”今天来跟大家一起分享”G32R501产品经验分享之三-电源管理模块(PMM)技术介绍”。

前两章章节回顾链接:

G32R501产品调试经验“系统启动(BOOT)”
https://bbs.21ic.com/icview347581811.html?fromuser=ITZTP
G32R501产品调试经验分享之二“写寄存器保护与CAP的渊源”
https://bbs.21ic.com/icview347592811.html?fromuser=ITZTP




现在进入今天的主题分享了:

以下是针对G32R501电源管理模块(PMM)在复位时序、电源时序、电源管理及电源管脚硬件处理四个方面的归纳技术介绍与延伸应用建议

1. 复位时序技术介绍应用建议

1.1技术介绍
复位源:包括上电复位(POR)、外部XRSn引脚复位、看门狗复位(WDRS/NMIWDRS)、调试器复位(SYSRS)等。  
XRSn行为:  
   上电时由内部POR拉低,电压监视器释放后变为高电平。  
   任何电压监视器跳闸(如VDDIO/VDD欠压)会强制XRSn拉低。  
   看门狗复位需确保XRSn低电平持续时间≥810个OSCCLK周期。  
时序要求:  
   上电后XRSn释放延迟典型值248μs(需满足VDDIO/VDD压摆率)。  
   引导模式引脚需保持1.5ms以上以确保正确配置。  
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1.2 应用建议
抗干扰设计:  
   推荐XRSn引脚接2.2kΩ~10kΩ上拉电阻和<100nF滤波电容,防止噪声误触发。  
多复位源协同:  
   调试器复位(SYSRS)不影响XRSn引脚,需注意与其他复位源的优先级。  
低功耗模式复位:  
   SYSCLKDIV>16时,XRSn低电平持续时间需按比例延长(如3.2×SYSCLKDIV/16 μs)。


2. 电源时序归纳与应用建议

2.1技术介绍
上电序列:  
   外部VREG模式:VDDIO(3.3V)先上电→VDD(1.1V)后上电,两者压摆率需满足最小值(VDDIO: 82.5mV/μs,VDD: 3.5mV/μs)。  
   内部VREG模式:仅需VDDIO上电,内部LDO自动生成VDD,但需注意VREG启动时间(典型340μs)。  
掉电序列:无严格顺序,但需满足压摆率下限(如VDDIO斜降速率≥80mV/μs)。  
关键延迟参数:  
   VDDIO监视器总延迟318μs,XRSn释放延迟248μs(上电后)。  
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2.2应用建议
动态电压调整:  
   若应用需动态调节VDDIO电压,需确保调整速率符合压摆率要求,避免触发BOR/POR。  
多电源域设计:  
   VDDA独立供电,需在VDDIO和VDDA间添加π型滤波器以抑制噪声。  
时序违规影响:  
   压摆率不足可能导致XRSn反复跳变(外部VREG模式)或芯片启动失败(内部VREG模式)。



3. 电源管理功能归纳与应用建议

3.1 技术介绍
电压监视器:  
   I/O BOR:监控VDDIO,可禁用(通过VMONCTL[BORLVMONDIS]),但禁用后需依赖外部监控。  
   VDD POR:仅用于上电复位,不推荐运行时监控(阈值低于最小工作电压)。  
LDO稳压器:  
   内部1.1V LDO由VDDIO供电,VREGENZ=0时启用;外部VREG模式需VREGENZ=1(部分封装不支持)。  
电源轨联动:  
   所有VDDIO/VDDA引脚应内部短接,推荐由同一3.3V电源供电。  
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3.2 应用建议
低功耗优化:  
   禁用I/O BOR可降低功耗,但需确保VDDIO稳定性(如通过外部监控)。  
外部监控器选型:  
   VDD需外部监控时,选择响应时间<26μs(XRSn跳闸延迟)的监控IC,如TPS3808。  
LDO旁路设计:  
   内部LDO浪涌电流可达662mA,需在VDD引脚布置20μF以上电容以抑制瞬态波动。



4. 电源管脚硬件处理归纳与应用建议

4.1 技术介绍
去耦电容配置:  
   VDDIO:每个引脚至少0.1μF,或总电容≥(0.1μF×引脚数)。  
   VDD:内部VREG模式需12~27μF总电容(分散布局时每引脚≤6.75μF)。  
布局要求:  
   去耦电容必须靠近芯片引脚(≤5mm),以降低ESL/ESR影响。  
引脚保护:  
   上电前信号引脚电压需满足:VSS0.3V < Vpin < VDDIO+0.3V,避免寄生路径电流。  

4.2 应用建议
PCB设计建议:  
   使用多层板,VDDIO/VDD电源平面与地平面相邻,减少回路阻抗。  
热插拔保护:  
   若支持热插拔,需在VDDIO/VDD路径添加TVS二极管(如SMAJ3.3A)。  
测试验证:  
   使用示波器监测电源轨压摆率及XRSn时序,确保符合tbootflash(900μs)等参数。


5.总结

5.1延伸思考
高可靠性场景:  
   在工业环境中,建议同时启用内部BOR和外部监控器,实现冗余保护。  
快速启动优化:  
   若需缩短启动时间,可优化BootROM代码,但需确保电源稳定后再执行Flash操作。  

5.2 未来趋势:  
   集成更高精度(±1%)的电压监视器,减少对外部元件的依赖。
  

通过上述设计,可确保G32R501在复杂应用中实现稳定可靠的电源管理与复位控制。好了,如上是跟大家分享G32R501产品电源管理模块(PMM)技术介绍
,大家看了有什么启发,可以文章下方留言,谢谢大家!!!




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