Guia de projeto de hardware SF32LB57x — Checklist do esquemático¶
Parte do guia de projeto de hardware SF32LB57x
Esta página cobre a seção 5.8, com os itens de verificação do esquemático transcritos das tabelas oficiais de autoverificação de projeto da SiFli. Volte a Sistema mínimo e alimentação, a primeira das três páginas de diretrizes para o projeto do esquemático.
Cada tabela corresponde a um bloco funcional do esquemático. A coluna "Aplicável a" indica quando um item se restringe às variantes alimentadas por bateria ou às variantes com alimentação de 3,3 V; nos demais casos, aplica-se a todas as variantes.
A tensão de entrada em VBUS deve ser mantida estritamente entre 4,6 V e 5,5 V
Variantes alimentadas por bateria
2
A bateria conectada a VBAT tem tensão nominal entre 4,2 V e 4,45 V; a corrente de pré-carga é de 40 mA e a corrente máxima de carga é 1C (400 mA)
Variantes alimentadas por bateria
3
A faixa nominal de operação de VCC é de 3,45 V a 4,7 V; 3,45 V é o limiar de ativação por hardware e 2,7 V, o limiar de desligamento por hardware
Variantes alimentadas por bateria
4
VSYS é uma alimentação interna dedicada e só pode alimentar AVDD_BRF e o circuito de pull-up dos GPIOs; não a use para alimentar outros periféricos externos
Variantes alimentadas por bateria
5
A carga de VDD33_VOUT1 limita-se à memória Flash integrada ao encapsulamento, à memória Flash NOR/NAND externa e a AVDD33_AUD; não alimente outros periféricos por essa saída. A corrente da carga durante a partida suave não deve ultrapassar 30 mA; após a ativação completa, a capacidade de carga é de 150 mA.
Variantes alimentadas por bateria
6
O limite de corrente durante a partida suave de VDD33_VOUT2 é 30 mA; após estabilizar em 3,3 V, a capacidade de carga é 150 mA. O limite de partida suave pode ser desativado por software; verifique se a corrente de irrupção do periférico está dentro dos limites recomendados para essa linha de alimentação
Variantes alimentadas por bateria
7
AVDD_BRF é alimentada pelo domínio VSYS
Variantes alimentadas por bateria
8
AVDD33_AUD é alimentada pelo domínio VDD33_VOUT1
Variantes alimentadas por bateria
9
A faixa nominal de alimentação de PVDD é de 2,93 V a 3,63 V; a tensão típica de operação padrão é 3,3 V
Variantes com alimentação de 3,3 V
10
A faixa de medição da tensão da bateria em VBATS é de 0 V a 4,5 V; não ultrapasse esse limite
Variantes com alimentação de 3,3 V
11
AVDD_BRF é alimentada por uma fonte externa de 3,3 V
Variantes com alimentação de 3,3 V
12
AVDD33_AUD é alimentada por uma fonte externa de 3,3 V
Variantes com alimentação de 3,3 V
13
AVDD33_ANA é alimentada por uma fonte externa de 3,3 V
Variantes com alimentação de 3,3 V
14
A faixa de tensão de entrada de VDDIOA depende do número de peça comercial exato; consulte a descrição do número de peça no datasheet
Variantes com alimentação de 3,3 V
15
Medição da tensão da bateria: o chip já conecta internamente um canal GPADC a VBAT/VBATS; não conecte também esse sinal a outro canal GPADC
Todas as variantes
16
A conexão de BUCK_LX/BUCK_FB segue rigorosamente as especificações de projeto de hardware do chip
Todas as variantes
17
VDD18_VOUT destina-se somente à PSRAM integrada ao encapsulamento; nunca a use para alimentar periféricos externos de 1,8 V
Todas as variantes
18
GPADC_VREF aceita somente um capacitor externo; nunca aplique uma tensão externa
Todas as variantes
19
AUD_VREF aceita somente um capacitor externo; nunca aplique uma tensão externa
Todas as variantes
Diferenças na fonte original
A tabela de autoverificação original indica limite inferior de 2,93 V para PVDD e superior de 4,5 V para VBATS, enquanto as tabelas por encapsulamento indicam 2,97 V e 4,7 V, respectivamente. Esta página mantém os valores de autoverificação. Confirme as duas divergências com a SiFli para o código exato da peça; não aprove o projeto com base nas faixas mais amplas.
O esquemático de referência também indica VCC de 3,2 V a 4,7 V e VDD33_VOUT1 para Flash e sensores, em desacordo com o limite inferior de 3,45 V e a proibição de outros periféricos acima. Mantenha as restrições da tabela; não amplie a faixa de tensão nem as cargas permitidas com base nas indicações do esquemático.
Em outra parte, o texto do guia informa uma faixa de entrada de VBUS de 4,5 V–5,5 V e uma faixa de saída de 4,5 V–5,4 V para dispositivos OVP com LDO integrado. Já a tabela de autoverificação informa, respectivamente, 4,6 V–5,5 V e 4,7 V–5,4 V. Esta página mantém os valores da tabela; confirme os limites aplicáveis para o componente exato e com a SiFli antes de aprovar o projeto.
O item 25 da tabela original tem como título a verificação do capacitor de VDD33_VOUT2, mas o detalhe menciona por engano VDD33_VOUT1 (também verificado no item 24). Esta página segue o título do item 25; confirme com a SiFli qual é a linha de alimentação pretendida.
Tabela 5.8.3-1: Verificação dos capacitores e indutores da alimentação
Nº
Ponto de verificação
Aplicável a
Confirmação (Sim/Não)
1
Capacitor de VBUS ≥ 10 µF/10 V, instalado próximo ao pino
Variantes alimentadas por bateria
2
Capacitor de VBAT ≥ 4,7 µF/10 V, instalado próximo ao pino
Variantes alimentadas por bateria
3
Capacitor de VCC ≥ 10 µF/10 V, instalado próximo ao pino
Variantes alimentadas por bateria
4
Capacitor de VSYS = 2,2 µF/6,3 V; capacitância total neste domínio ≤ 9,6 µF; instalar próximo ao pino
Variantes alimentadas por bateria
5
Capacitor de VDD33_VOUT1 = 2,2 µF/6,3 V; capacitância total neste domínio ≤ 9,6 µF; instalar próximo ao pino
Variantes alimentadas por bateria
6
Capacitor de VDD33_VOUT2 = 2,2 µF/6,3 V; capacitância total neste domínio ≤ 9,6 µF; instalar próximo ao pino
Variantes alimentadas por bateria
7
Capacitor de PVDD ≥ 10 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Variantes com alimentação de 3,3 V
8
Capacitor de desacoplamento de VBATS = 0,1 µF/10 V, instalado próximo ao pino
Variantes com alimentação de 3,3 V
9
Capacitor de VDDIOA = 4,7 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Variantes com alimentação de 3,3 V
10
Capacitor de AVDD33_ANA = 1 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Variantes com alimentação de 3,3 V
11
Capacitor de BUCK_FB = 4,7 µF, instalado entre o indutor e o pino do chip
Todas as variantes
12
Capacitor de VDD_VOUT1 = 4,7 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
13
Capacitor de VDD_VOUT2 = 4,7 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
14
Capacitor de VDD_RET = 0,47 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
15
Capacitor de VDD_RTC = 1 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
16
Capacitor de MIC_BIAS = 1 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
17
Capacitor de AVDD_BRF = 4,7 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
18
Capacitor de AVDD33_AUD = 2,2 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
19
Capacitor de AUD_VREF = 1 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
20
Capacitor de GPADC_VREF = 4,7 µF/6,3 V, instalado próximo ao pino
Todas as variantes
21
Dê preferência a um indutor BUCK incluído na lista de fornecedores aprovados da SiFli; se usar outro componente, ele deve atender a L = 4,7 µH, DCR ≤ 0,4 Ω e Isat ≥ 450 mA
Todas as variantes
22
Para produtos com GPS ou outros periféricos sensíveis a interferências, reserve no BUCK_LX uma área para montagem de um capacitor em derivação para terra, com valor inferior a 100 pF; determine o valor final nos testes EMC do produto completo
A entrada de carregamento inclui um circuito de proteção contra sobretensão (OVP)
Variantes alimentadas por bateria
2
Se o produto precisar acender o display imediatamente após a conexão do carregador, não use o carregador integrado; use um CI de carga externo com gerenciamento do caminho de alimentação (power-path management)
Variantes alimentadas por bateria
3
Use o carregador integrado somente se for aceitável ligar o display por software após a bateria atingir 3,6 V
Variantes alimentadas por bateria
4
Recomenda-se um dispositivo OVP com saída LDO integrada (por exemplo, LP5305AQVF): saída LDO de 4,7 V–5,4 V, capacidade de corrente de carga ≥ 0,5 A e limiar de sobrecorrente ≥ 0,7 A
Variantes alimentadas por bateria
5
Se usar um dispositivo OVP com OVLO ajustável, os resistores do divisor devem ter tolerância de 1%, o erro do limiar OVLO deve ser inferior a 3% e a faixa de ajuste deve ser de 5,15 V–5,55 V
Variantes alimentadas por bateria
6
Se o carregador integrado não for usado, VBUS pode ficar sem conexão e o capacitor externo pode ser omitido; nesse caso, VBAT não pode fornecer energia externamente
Os CIs de alimentação LDO/DCDC usam um pino EN ativo em nível alto; quando a saída deve permanecer desligada por padrão, o EN recebe um pull-down de 1 MΩ–5,1 MΩ, dimensionado conforme a meta de baixo consumo do produto completo
Todas as variantes
2
As chaves de alimentação com MOSFET usam a topologia PMOS+NMOS; o pino de controle fica em nível alto para ligar e baixo para desligar, com pull-down fixo de 1 MΩ para terra
Todas as variantes
3
A chave de alimentação da mídia externa de boot é controlada exclusivamente por PA21
Todas as variantes
4
Se VSYS for usado como linha de pull-up dos GPIOs, avalie por completo a corrente estática contínua e confirme que a meta de baixo consumo do produto é atendida
Variantes alimentadas por bateria
5
Se LDO2 ou LDO3 for usado para alimentar os pull-ups dos GPIOs, avalie o cenário de desligamento para confirmar que não há corrente de fuga nem nível lógico de I/O fora do esperado
Variantes alimentadas por bateria
6
A alimentação dos pull-ups de I2C liga e desliga junto com a alimentação do domínio de I/O do periférico correspondente, evitando corrente de fuga durante o sono
Todas as variantes
7
O limite máximo de corrente estática do produto completo no modo Deep Sleep está confirmado em relação à especificação do projeto
Todas as variantes
8
A soma das correntes estáticas de todos os periféricos no modo Deep Sleep está registrada e atende à meta de consumo do projeto
Todas as variantes
9
O limite máximo de corrente estática do produto completo no modo Standby está confirmado em relação à especificação do projeto
Todas as variantes
10
A soma das correntes estáticas de todos os periféricos no modo Standby está registrada e atende à meta de consumo do projeto
Se o cristal de 48 MHz não constar da AVL, deve atender a 7 pF ≤ CL ≤ 12 pF (8,8 pF recomendado), tolerância de frequência ≤ ±10 ppm e ESR ≤ 30 Ω (22 Ω recomendado)
Todas as variantes
3
O cristal RTC de 32,768 kHz consta da AVL
Todas as variantes
4
Se o cristal de 32,768 kHz não constar da AVL, deve atender a CL = 7 pF ou 11,5 pF (7 pF recomendado), tolerância de frequência ≤ ±20 ppm e ESR ≤ 80 kΩ (38 kΩ recomendado)
Tabela 5.8.7-1: Verificação do armazenamento e do boot
Nº
Ponto de verificação
Aplicável a
Confirmação (Sim/Não)
1
Para memória SPI NOR externa em MPI3, PA13 (MPI D1) e PA17 (MPI D3) não precisam de pull-up
Todas as variantes
2
Para memória SPI NAND externa em MPI3, PA13 (MPI D1) não precisa de pull-up; PA17 (MPI D3) requer pull-up de 7,5 kΩ
Todas as variantes
3
Para memória SD NAND externa em MPI3, PA13 (SD D3) e PA15 (SD CMD) requerem pull-ups de 7,5 kΩ; PA17 (SD D1) não precisa de pull-up
Todas as variantes
4
Para eMMC externa em MPI3, PA13 (SD D3), PA17 (SD D1) e PA15 (SD CMD) requerem pull-ups de 7,5 kΩ
Todas as variantes
5
Se a memória integrada ao encapsulamento já ocupar MPI3, o uso externo de MPI3 limita-se a SD NAND/eMMC; não conecte memória SPI NOR/SPI NAND externa
Todas as variantes
6
Controle da alimentação de armazenamento externo em MPI3: a memória SPI NOR pode permanecer sempre alimentada; SPI NAND, SD NAND e eMMC exigem uma chave de alimentação. Para inicializar por mídia externa, a alimentação do armazenamento deve iniciar ligada
Todas as variantes
7
O código da peça de armazenamento externo selecionada consta da AVL do projeto
Todas as variantes
8
A faixa de tensão de operação da memória corresponde ao nível de alimentação de IO do chip principal
A trilha de sinal ANT indica explicitamente uma impedância característica de 50 Ω em configuração não balanceada (single-ended)
Todas as variantes
2
A cadeia de sinal prevê uma rede de casamento π, com capacitores não montados (NC) nas posições em derivação e um capacitor de 15 pF em série; os valores finais são ajustados durante os testes de hardware
Para displays com interface QSPI, prefira os pinos dedicados da Função 1 do grupo PA00–PA08
Todas as variantes
2
Em taxas de sinal normais, o display RGB pode usar qualquer GPIO; acima de 30 MHz, use somente PA22–PA50 e PA52–PA54 (apenas B1–B6)
Todas as variantes
3
O display com interface MCU 8080 segue a mesma regra de atribuição de pinos do RGB; em alta velocidade, limita-se a PA22–PA50 e PA52–PA54
Todas as variantes
4
O display de papel eletrônico EPD segue a mesma regra de atribuição de pinos do RGB; em alta velocidade, limita-se a PA22–PA50 e PA52–PA54
Todas as variantes
5
Como o display e a luz de fundo consomem bastante energia, inclua uma chave de controle da alimentação; exceto em projetos com display sempre ativo, as alimentações do display e da luz de fundo devem iniciar desligadas
Todas as variantes
6
As faixas de tensão de operação do display e do painel de toque correspondem ao nível de alimentação do domínio de E/S do chip principal
A ligação dos sinais, da polarização e dos demais pinos do microfone MEMS está de acordo com as especificações de hardware
Todas as variantes
2
O microfone MEMS usa MIC_BIAS do chip como alimentação de polarização
Todas as variantes
3
A ligação dos sinais, da polarização e dos demais pinos do microfone ECM analógico não balanceado (single-ended) está de acordo com as especificações de hardware
Todas as variantes
4
O microfone ECM analógico não balanceado (single-ended) usa MIC_BIAS do chip como alimentação de polarização
Todas as variantes
5
Cada canal de entrada do ADC de áudio tem um capacitor de bloqueio de CC em série de pelo menos 2,2 µF
Todas as variantes
6
Cada uma das linhas DACP e DACN deve ter um resistor de 1 kΩ em série próximo ao chip; ligue um capacitor de 1,5 nF em paralelo entre as duas linhas
Todas as variantes
7
O pino PA55, compartilhado com ADC1P, está configurado como entrada de alta impedância quando ADC1P é habilitado, para evitar conflito de funções ou problemas no sinal
Todas as variantes
8
O pino PA10, compartilhado com ADC2P, está configurado como entrada de alta impedância quando ADC2P é habilitado, para evitar conflito de funções ou problemas no sinal
Todas as variantes
9
O pino PA56, compartilhado com MICBIAS, está configurado como entrada de alta impedância quando MICBIAS é habilitado, para evitar conflitos de função que possam causar fuga de corrente ou falhas no circuito
Com base no plano do produto, confirme se algum botão precisa despertar o MCU por hardware e conclua o projeto do circuito e a configuração de software correspondentes
Todas as variantes
2
No circuito de pull-up dos botões comuns, selecione corretamente o valor do resistor e use um domínio de tensão de pull-up compatível com o domínio de alimentação de IO
Todas as variantes
3
A tecla de ligar/reset usa PA34, configurado como ativo em nível alto; permite reset por hardware após pressionamento contínuo de 10 s; o resistor de pull-down de 10 kΩ fica na placa principal
Todas as variantes
4
Cada sinal de entrada de botão tem um dispositivo de proteção ESD correspondente, colocado próximo ao botão
A UART segue a ligação cruzada: RXD do MCU ao TXD do periférico e TXD do MCU ao RXD do periférico
Todas as variantes
2
Durante o reset do MCU, o periférico externo conectado a PA35/PA36 (multiplexados com UART) fica desligado ou o software mantém PA35/PA36 em nível baixo para evitar que níveis anormais acionem o periférico indevidamente
Todas as variantes
3
A faixa de tensão de operação de I/O do dispositivo UART conectado corresponde ao domínio de I/O do chip principal
SDA e SCL têm resistores de pull-up (recomenda-se 2,2 kΩ a 400 kHz); os pull-ups são alimentados pelo domínio do periférico, que é desligado junto com ele
Todas as variantes
2
Confirme se o pino de interrupção associado ao I2C precisa despertar o MCU por hardware e configure-o de acordo
Todas as variantes
3
Sensores I2C, como acelerômetros, sensores de frequência cardíaca e magnetômetros, permitem ler todos os registradores em uma única operação de leitura contínua (burst read)
Todas as variantes
4
Cada dispositivo conectado ao mesmo barramento I2C tem um endereço de escravo exclusivo, sem conflitos
Os sinais de entrada do GPADC usam somente os 11 pinos compatíveis com GPADC, de PA28 a PA38
Todas as variantes
2
A tensão analógica em cada canal GPADC permanece dentro da faixa nominal de 0 V a 3,3 V
Todas as variantes
3
Os canais de amostragem com divisor usam resistores de 1% de tolerância; cada entrada GPADC tem um capacitor de filtro de 100 nF próximo ao pino do chip
A ligação dos sinais diferenciais, da alimentação e do terra do USB segue as especificações de hardware, sem inversões nem curtos-circuitos
Todas as variantes
2
As linhas de dados USB, VBUS e outros pinos importantes têm dispositivos de proteção ESD que atendem aos requisitos do produto completo
Todas as variantes
3
Enquanto o MCU não estiver em modo de suspensão, mantenha o USB habilitado para que o protocolo reconheça normalmente a conexão e a remoção do dispositivo
Todas as variantes
4
Se for necessário reconhecer a conexão USB enquanto o MCU está em suspensão, use um divisor em VBUS para aplicar a um pino capaz de despertar o MCU por hardware uma tensão compatível com E/S; de preferência, compartilhe esse pino com a detecção da conexão do carregador
Todas as variantes
5
Configure como entrada de alta impedância o pino PA35, compartilhado com USB_DP, quando USB_DP estiver habilitado
Todas as variantes
6
Configure como entrada de alta impedância o pino PA36, compartilhado com USB_DM, quando USB_DM estiver habilitado
Os pontos de teste destinados à gravação e à depuração incluem VBAT ou 3,3 V, GND, PA18 (DBG_UART_RXD), PA19 (DBG_UART_TXD), VSYS (não aplicável às variantes com alimentação de 3,3 V) e PA34
Variantes alimentadas por bateria
2
Disponha os pontos de teste de modo a permitir o uso manual de sondas e a soldagem, sem obstruções nem excesso de componentes ou trilhas
Todas as variantes
3
As dimensões, o espaçamento e a orientação dos pads dos pontos de teste usados no gabarito de produção (VBAT ou 3,3 V, GND, PA18, PA19, VDD33_VOUT1 quando aplicável, PA00, PA01 e PA34) atendem às especificações das sondas