MCX A系列微处理器之供电系统

  作者:Jonson Chen 时间:2024-06-21来源:恩智浦MCU加油站

全新的MCX A系列融合了恩智浦通用MCU的特点,适用更为广泛的通用应用,实现了低成本,低功耗,高安全性和高可靠性。MCXA153是MCX A系列的第一款产品,已于2024年1月份上市,为低成本入门MCU应用提供了丰富的功能和特性。后续MCX A系列还会继续推出新产品,为客户提供持续的硬件和软件的可扩展升级路径。

一起来了解一下MCX A最新产品的供电系统:

MCXA153的供电系统

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从MCXA153的供电框图可以看出,跟MCX N系列相比, MCX A系列的供电简单了很多。首先是System Domain, 由VDD供电,VDD还会给PMC, Core LDO, 和IO供电。Core LDO会把VDD电压转化成Core电压, 从而给Core Domain供电。另外有VDD_ANA的供电引脚,给模拟模块ADC供电,还有VDD_USB供电引脚,给USB full speed PHY供电。整体看来,MCX A供电结构是比较简单的。

MCXA153的供电模式切换

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从供电模式来看,MCX A支持两种运行 (Active) 模式:Standard Drive (SD) 模式和Mid Drive (MD)模式。在SD模式下,VDD_Core的电压是1.1V,支持最高96MHz的Core频率。MD模式下,VDD_Core的电压是1.0V,可以支持到48MHz的Core频率。对于客户来说,Core电压是透明的,因为不能测量到Core电压。

除了运行模式之外,MCX A还支持四种低功耗模式:

◆ Sleep模式-只有Core处于sleep状态

◆ Deep Sleep模式-MCU整个系统时钟都默认停止了,但是支持异步操作时钟的外设,可以继续工作

◆ Power Down模式-所有处于Core Domain的模块都处于静止状态,即保持状态但不能继续工作,并且此时Core和RAM的retention电压不一样,RAM切换到RAM Retention LDO供电,这样好处是进一步降低系统漏电,降低功耗

◆ Deep Power Down模式-Core Domain是完全掉电的,这个是跟MCX N系列类似。低功耗模式是由CMC和SPC控制的,这个跟MCX N系列是相互兼容的

RAM Retention

RAM通过不掉电来保持住数据,MCX A支持三个RAM Retention分组,每个分组都可以独立保持供电:

第一个RAM Retention分组是RAM X0和RAM X1;第二个分组是RAM A0, 第三个是RAM A1;这三组RAM是可以配置是否需要独立保持供电。

对于上电时序的要求,因为MCX A供电结构相对比较简单,对于上电时序的要求也比较简单,有两点需要注意一下:VDD和VDD_ANA供电要同时上电,另外VDD和VDD_ANA的电压要保持一致。

MCX A的供电系统中包括一些电压监控模块,主要是上电复位(POR),会检测VDD电压是否低于POR电平,另外是低电压检测(LVD)和高电压检测(HVD),会监测VDD的电压,对于VDD_Core来说,会有LVD检测VDD_Core的电压,另外还有检测VDD_USB电压,判断VDD_USB是否上电。

从MCX A供电模式切换框图可以看到整个系统供电模式切换的过程。当MCU从POR出来以后,系统会进入复位过程,完成复位后系统会默认进入运行(Active)模式,从运行模式可以进入所有低功耗模式,包括Sleep,Deep Sleep,Power Down和Deep Power Down。从Sleep,Deep Sleep和Power Down低功耗模式,系统可以直接返回到运行模式,不需要重新复位,但是Deep Power Down模式在唤醒时,系统会经过复位后,才能进入运行模式。

关键词: MCX RAM

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