Руководство по аппаратной разработке SF32LB57x — Чек-лист проверки схемы¶
Часть руководства по аппаратной разработке SF32LB57x
На этой странице приведены пункты проверки схемы из раздела 5.8, перенесённые из официальных таблиц самопроверки проекта SiFli. Вернитесь к разделу Минимальная система и питание — первой из трёх страниц с рекомендациями по разработке схемы.
Каждая таблица посвящена отдельному функциональному блоку схемы. В столбце «Применимость» указано, относится ли пункт к вариантам с питанием от аккумулятора или к вариантам с питанием 3,3 V; если не указано иное, пункт применим ко всем вариантам.
Напряжение питания на входе VBUS должно строго оставаться в диапазоне 4,6–5,5 V
Варианты с питанием от аккумулятора
2
К VBAT подключается аккумулятор с номинальным напряжением 4,2–4,45 V; ток предварительного заряда составляет 40 mA, максимальный ток заряда — 1C (400 mA)
Варианты с питанием от аккумулятора
3
Номинальный рабочий диапазон VCC — 3,45–4,7 V; порог аппаратного включения составляет 3,45 V, а порог аппаратного отключения — 2,7 V
Варианты с питанием от аккумулятора
4
VSYS — отдельная внутренняя шина питания; она может питать только AVDD_BRF и цепь подтяжки GPIO. Не используйте её для питания других внешних устройств
Варианты с питанием от аккумулятора
5
От VDD33_VOUT1 разрешено питать только флеш-память, входящую в состав корпуса микросхемы, внешнюю NOR/NAND Flash и AVDD33_AUD; не подключайте к этому выходу другие периферийные устройства. Ток нагрузки при плавном запуске не должен превышать 30 mA; после полного включения допустимая нагрузка составляет 150 mA.
Варианты с питанием от аккумулятора
6
Ограничение тока при плавном запуске VDD33_VOUT2 составляет 30 mA; после стабилизации напряжения на уровне 3,3 V допустимая нагрузка — 150 mA. Ограничение плавного запуска можно отключить программно — проверьте, что пусковой ток подключённого устройства соответствует рекомендованным параметрам этой шины
Варианты с питанием от аккумулятора
7
AVDD_BRF питается от домена VSYS
Варианты с питанием от аккумулятора
8
AVDD33_AUD питается от домена VDD33_VOUT1
Варианты с питанием от аккумулятора
9
Номинальный диапазон питания PVDD — 2,93–3,63 V; типичное напряжение питания при работе по умолчанию — 3,3 V
Варианты с питанием 3,3 V
10
Диапазон измерения напряжения аккумулятора на VBATS составляет 0–4,5 V; не превышайте его
Варианты с питанием 3,3 V
11
AVDD_BRF питается от внешнего источника 3,3 V
Варианты с питанием 3,3 V
12
AVDD33_AUD питается от внешнего источника 3,3 V
Варианты с питанием 3,3 V
13
AVDD33_ANA питается от внешнего источника 3,3 V
Варианты с питанием 3,3 V
14
Диапазон входного напряжения VDDIOA зависит от конкретного заказываемого номера изделия; проверьте соответствующий раздел даташита
Варианты с питанием 3,3 V
15
Измерение напряжения аккумулятора: к VBAT/VBATS уже подключён внутренний канал GPADC; не подключайте этот сигнал дополнительно к другому каналу GPADC
Все варианты
16
Соединения BUCK_LX/BUCK_FB должны строго соответствовать требованиям аппаратной разработки микросхемы
Все варианты
17
VDD18_VOUT предназначен только для питания PSRAM, входящей в состав корпуса микросхемы; не используйте его для внешних периферийных устройств с питанием 1,8 V
Все варианты
18
К GPADC_VREF разрешено подключать только внешний конденсатор; не подавайте на него внешнее напряжение
Все варианты
19
К AUD_VREF разрешено подключать только внешний конденсатор; не подавайте на него внешнее напряжение
Все варианты
Расхождения в исходном документе
Исходная таблица самопроверки задаёт нижний предел PVDD 2,93 V и верхний предел VBATS 4,5 V, тогда как таблицы питания по корпусам задают 2,97 V и 4,7 V соответственно. Здесь сохранены значения самопроверки. Уточните оба расхождения у SiFli для точного заказываемого изделия; не утверждайте проект на основании более широких диапазонов.
Референсная схема также указывает для VCC диапазон 3,2–4,7 V, а для VDD33_VOUT1 — питание флеш-памяти и датчиков, что отличается от нижнего предела 3,45 V и запрета других периферийных нагрузок в таблице. Сохраняйте ограничения таблицы; не расширяйте диапазон напряжения и список нагрузок на основании надписей схемы.
В другом разделе текста руководства для входа VBUS указан диапазон 4,5–5,5 V, а для выхода OVP-устройств со встроенным LDO — 4,5–5,4 V. В таблице самопроверки приведены значения 4,6–5,5 V и 4,7–5,4 V соответственно. На этой странице сохранены значения таблицы. До утверждения проекта уточните применимые пределы для конкретного компонента и у SiFli.
В заголовке пункта 25 исходной таблицы самопроверки указан конденсатор VDD33_VOUT2, однако в тексте проверки ошибочно назван VDD33_VOUT1 (эта шина также проверяется в пункте 24). На этой странице сохранено название из заголовка пункта 25; уточните у SiFli, какая шина имелась в виду.
Таблица 5.8.3-1: Проверка конденсаторов и дросселей в цепях питания
№
Проверка
Применимость
Подтверждение (Да/Нет)
1
Конденсатор VBUS ≥10 uF/10 V устанавливается рядом с выводом
Варианты с питанием от аккумулятора
2
Конденсатор VBAT ≥4,7 uF/10 V устанавливается рядом с выводом
Варианты с питанием от аккумулятора
3
Конденсатор VCC ≥10 uF/10 V устанавливается рядом с выводом
Варианты с питанием от аккумулятора
4
Конденсатор VSYS = 2,2 uF/6,3 V; общая ёмкость в этом домене ≤9,6 uF; установить рядом с выводом
Варианты с питанием от аккумулятора
5
Конденсатор VDD33_VOUT1 = 2,2 uF/6,3 V; общая ёмкость в этом домене ≤9,6 uF; установить рядом с выводом
Варианты с питанием от аккумулятора
6
Конденсатор VDD33_VOUT2 = 2,2 uF/6,3 V; общая ёмкость в этом домене ≤9,6 uF; установить рядом с выводом
Варианты с питанием от аккумулятора
7
Конденсатор PVDD ≥10 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Варианты с питанием 3,3 V
8
Развязывающий конденсатор VBATS = 0,1 uF/10 V устанавливается рядом с выводом
Варианты с питанием 3,3 V
9
Конденсатор VDDIOA = 4,7 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Варианты с питанием 3,3 V
10
Конденсатор AVDD33_ANA = 1 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Варианты с питанием 3,3 V
11
Конденсатор BUCK_FB = 4,7 uF устанавливается между дросселем и выводом микросхемы
Все варианты
12
Конденсатор VDD_VOUT1 = 4,7 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
13
Конденсатор VDD_VOUT2 = 4,7 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
14
Конденсатор VDD_RET = 0,47 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
15
Конденсатор VDD_RTC = 1 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
16
Конденсатор MIC_BIAS = 1 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
17
Конденсатор AVDD_BRF = 4,7 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
18
Конденсатор AVDD33_AUD = 2,2 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
19
Конденсатор AUD_VREF = 1 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
20
Конденсатор GPADC_VREF = 4,7 uF/6,3 V устанавливается рядом с выводом
Все варианты
21
Предпочтительно использовать дроссель BUCK из списка поставщиков, одобренных SiFli; при выборе другой детали она должна соответствовать параметрам L = 4,7 uH, DCR ≤0,4 Ω и Isat ≥450 mA
Все варианты
22
Для устройств с GPS или другими чувствительными к помехам периферийными компонентами предусмотрите площадку конденсатора на землю у BUCK_LX с ёмкостью менее 100 pF; окончательное значение определите при EMC-испытаниях изделия
На входе зарядки предусмотрена схема защиты от перенапряжения OVP
Варианты с питанием от аккумулятора
2
Если экран должен включаться сразу после подключения зарядного устройства, не используйте встроенное зарядное устройство — вместо него установите внешнюю микросхему зарядки с управлением трактом питания (power-path management)
Варианты с питанием от аккумулятора
3
Встроенное зарядное устройство допустимо использовать только в тех случаях, когда включение экрана программно после заряда аккумулятора до 3,6 V приемлемо
Варианты с питанием от аккумулятора
4
Рекомендуется OVP-устройство со встроенным выходом LDO (например, LP5305AQVF): выход LDO 4,7–5,4 V, нагрузочная способность ≥0,5 A, порог защиты от сверхтока ≥0,7 A
Варианты с питанием от аккумулятора
5
При использовании OVP-устройства с регулируемым OVLO применяйте резисторы делителя с точностью 1%; погрешность порога OVLO должна быть менее 3%, диапазон регулировки — 5,15–5,55 V
Варианты с питанием от аккумулятора
6
Если встроенное зарядное устройство не используется, VBUS можно оставить неподключённым и не устанавливать внешний конденсатор; в этом случае VBAT не обеспечивает внешнее питание
В микросхемах питания LDO/DCDC используется активный высокий уровень на выводе EN; если выход по умолчанию выключен, EN подтягивается к земле резистором 1–5,1 MΩ, номинал которого выбирается с учётом целевого энергопотребления всего устройства
Все варианты
2
В ключах питания на MOSFET используется топология PMOS+NMOS: высокий уровень на управляющем выводе включает питание, низкий — выключает; установите на этом выводе постоянный резистор 1 MΩ на землю
Все варианты
3
Ключ питания внешнего загрузочного носителя управляется только выводом PA21
Все варианты
4
Если VSYS используется как шина подтяжки GPIO, оцените её постоянный ток, поскольку она всегда включена, и подтвердите соответствие целевому энергопотреблению устройства
Варианты с питанием от аккумулятора
5
Если LDO2 или LDO3 используется как шина подтяжки GPIO, проверьте поведение при его отключении: ток утечки и недопустимые уровни IO должны отсутствовать
Варианты с питанием от аккумулятора
6
Питание подтягивающих резисторов I2C включается и отключается синхронно с питанием IO соответствующего периферийного устройства, чтобы исключить утечку во время сна
Все варианты
7
Подтвердите соответствие предельного статического тока всего устройства в режиме Deep Sleep требованиям проекта
Все варианты
8
Зафиксируйте суммарный статический ток всех периферийных устройств в режиме Deep Sleep и подтвердите его соответствие целевому энергопотреблению проекта
Все варианты
9
Подтвердите соответствие предельного статического тока всего устройства в режиме Standby требованиям проекта
Все варианты
10
Зафиксируйте суммарный статический ток всех периферийных устройств в режиме Standby и подтвердите его соответствие целевому энергопотреблению проекта
Для внешней SPI NOR Flash на MPI3 подтягивающие резисторы на PA13 (MPI D1) и PA17 (MPI D3) не требуются
Все варианты
2
Для внешней SPI NAND Flash на MPI3 подтягивающий резистор на PA13 (MPI D1) не требуется; для PA17 (MPI D3) нужен резистор 7,5 kΩ
Все варианты
3
Для внешней SD NAND на MPI3 нужны подтягивающие резисторы 7,5 kΩ на PA13 (SD D3) и PA15 (SD CMD); для PA17 (SD D1) подтяжка не требуется
Все варианты
4
Для внешней eMMC на MPI3 нужны подтягивающие резисторы 7,5 kΩ на PA13 (SD D3), PA17 (SD D1) и PA15 (SD CMD)
Все варианты
5
Если память, входящая в состав корпуса микросхемы, уже занимает MPI3, внешний MPI3 можно использовать только для SD NAND/eMMC; не подключайте внешнюю SPI NOR/SPI NAND
Все варианты
6
Управление питанием внешней памяти на MPI3: SPI NOR Flash может быть постоянно включена; для SPI NAND, SD NAND и eMMC требуется ключ питания. При загрузке с внешнего носителя питание памяти по умолчанию должно быть включено
Все варианты
7
Номер изделия выбранной внешней памяти включён в AVL проекта
Все варианты
8
Диапазон рабочего напряжения памяти соответствует уровню питания IO основного чипа
Для трассы сигнала ANT явно задано требование к характеристическому импедансу 50 Ω в несимметричном тракте
Все варианты
2
В тракте предусмотрена π-образная цепь согласования: шунтирующие конденсаторы не устанавливаются (NC), последовательно включён конденсатор 15 pF; окончательные номиналы подбираются на аппаратном образце
Для дисплеев с интерфейсом QSPI предпочтительно использовать выделенные выводы функции 1 группы PA00–PA08
Все варианты
2
При обычной скорости сигналов дисплей с интерфейсом RGB можно подключить к любым GPIO; при частоте выше 30 MHz разрешены только PA22–PA50 и PA52–PA54 (только B1–B6)
Все варианты
3
Для дисплея с интерфейсом MCU 8080 действуют те же правила назначения выводов, что и для RGB; для высокоскоростной работы разрешены только PA22–PA50 и PA52–PA54
Все варианты
4
Для дисплея на электронной бумаге EPD действуют те же правила назначения выводов, что и для RGB; для высокоскоростной работы разрешены только PA22–PA50 и PA52–PA54
Все варианты
5
Дисплей и подсветка потребляют значительную мощность, поэтому предусмотрите ключ управления питанием; кроме проектов с постоянно включённым дисплеем, питание дисплея и подсветки при включении должно быть выключено по умолчанию
Все варианты
6
Диапазоны рабочего напряжения дисплея и сенсорной панели соответствуют уровню питания домена IO основного чипа
Подключение сигнального вывода, вывода смещения и других выводов MEMS-микрофона соответствует требованиям аппаратной разработки
Все варианты
2
Напряжение смещения MEMS-микрофона подаётся с вывода микросхемы MIC_BIAS
Все варианты
3
Подключение сигнального вывода, вывода смещения и других выводов аналогового ECM-микрофона с несимметричным выходом соответствует требованиям аппаратной разработки
Все варианты
4
Напряжение смещения аналогового ECM-микрофона с несимметричным выходом подаётся с вывода микросхемы MIC_BIAS
Все варианты
5
На каждом входном канале аудио-ADC последовательно установлен конденсатор блокировки постоянной составляющей ёмкостью не менее 2,2 uF
Все варианты
6
Рядом с микросхемой последовательно с каждым из сигналов DACP/DACN установлен резистор 1 kΩ; между сигналами параллельно подключён конденсатор 1,5 nF
Все варианты
7
Общий с ADC1P вывод PA55 настроен как вход с высоким импедансом при включении ADC1P, чтобы избежать конфликтов функций и проблем с сигналом
Все варианты
8
Общий с ADC2P вывод PA10 настроен как вход с высоким импедансом при включении ADC2P, чтобы избежать конфликтов функций и проблем с сигналом
Все варианты
9
Общий с MICBIAS вывод PA56 настроен как вход с высоким импедансом при включении MICBIAS, чтобы исключить утечки тока и неисправности из-за конфликта функций вывода
Согласно плану изделия определите, нужно ли пробуждение аппаратуры кнопкой; предусмотрите соответствующую схему и настройку ПО
Все варианты
2
В цепи подтяжки обычной кнопки правильно выбран номинал резистора, а напряжение подтяжки соответствует напряжению питания домена IO
Все варианты
3
Кнопка питания/сброса подключена к PA34 и настроена на активный высокий уровень; аппаратный сброс выполняется при удержании в течение 10 s; резистор подтяжки 10 kΩ к земле установлен на основной плате
Все варианты
4
Рядом с каждой кнопкой установлен соответствующий компонент защиты её входного сигнала от ESD
Подключение UART выполняется перекрестно: RXD микроконтроллера к TXD периферийного устройства, а TXD микроконтроллера — к RXD устройства
Все варианты
2
Во время сброса микроконтроллера внешнее устройство на PA35/PA36 (выводы, мультиплексируемые с UART) обесточено либо ПО устанавливает на PA35/PA36 низкий уровень, чтобы некорректные уровни сигнала не вызывали непреднамеренное срабатывание периферийного устройства
Все варианты
3
Диапазон рабочего напряжения IO подключённого UART-устройства соответствует домену IO основного чипа
На SDA и SCL установлены подтягивающие резисторы (при 400 kHz рекомендуется 2,2 kΩ); домен питания подтяжек подключён со стороны периферии и отключается вместе с ней
Все варианты
2
Проверьте, требуется ли аппаратное пробуждение по линии прерывания, связанной с I2C, и настройте её соответствующим образом
Все варианты
3
I2C-датчики — акселерометры, датчики сердечного ритма, магнитометры и аналогичные устройства — поддерживают непрерывное пакетное чтение всех регистров за одну операцию
Все варианты
4
У каждого устройства на общей шине I2C уникальный адрес ведомого устройства, конфликты адресов отсутствуют
Подключение SPI выполняется перекрестно: SDO ведущего устройства к SDI периферии, SDI ведущего устройства к SDO периферии; CLK и CS подключаются напрямую
Все варианты
2
Частота, фаза и полярность тактового сигнала, настроенные на ведущем устройстве, полностью соответствуют спецификации периферии
Все варианты
3
Диапазон рабочего напряжения IO периферийного устройства соответствует домену IO основного чипа
Сигналы GPADC подключены только к 11 выводам, поддерживающим GPADC: PA28–PA38
Все варианты
2
Аналоговое напряжение на каждом канале GPADC остаётся в номинальном диапазоне 0–3,3 V
Все варианты
3
В каналах с резистивным делителем используются резисторы с точностью 1%; у каждого входа GPADC рядом с выводом микросхемы установлен фильтрующий конденсатор 100 nF
Дифференциальные сигналы USB, питание и земля подключены в соответствии с требованиями аппаратной разработки USB; перепутанных соединений и коротких замыканий нет
Все варианты
2
Для линий данных USB, VBUS и других важных выводов предусмотрена защита ESD, соответствующая требованиям всего устройства
Все варианты
3
Пока микроконтроллер не находится в режиме сна, USB остаётся включённым, чтобы протокол USB штатно обнаруживал подключение и отключение устройства
Все варианты
4
Если подключение USB требуется обнаруживать во время сна микроконтроллера, через делитель VBUS подайте на вывод с аппаратным пробуждением напряжение, совместимое с доменом IO; желательно совместить этот вывод с сигналом обнаружения подключения зарядного устройства
Все варианты
5
Общий с USB_DP вывод PA35 настроен как вход с высоким импедансом при включении USB_DP
Все варианты
6
Общий с USB_DM вывод PA36 настроен как вход с высоким импедансом при включении USB_DM
Для программирования и отладки предусмотрены контрольные точки VBAT или 3,3 V, GND, PA18 (DBG_UART_RXD), PA19 (DBG_UART_TXD), VSYS (не применяется к вариантам с питанием 3,3 V) и PA34
Варианты с питанием от аккумулятора
2
Размещение каждой контрольной точки позволяет подключить щуп и выполнить ручную пайку; точки не закрыты компонентами и не перегружены трассами
Все варианты
3
Размер, шаг и ориентация контактных площадок для контрольных точек оснастки (VBAT или 3,3 V, GND, PA18, PA19, VDD33_VOUT1 при наличии, PA00, PA01, PA34) соответствуют требованиям щупов производственной оснастки
Все варианты
Аппаратное обеспечениеМикросхемаКонтрольный список