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[参考译文] AM6548:器件复位期间的引导模式引脚状态

Guru**** 1640390 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54618, TPS62827, AM6548
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/processors-group/processors/f/processors-forum/1025865/am6548-boot-mode-pins-state-during-device-reset

器件型号:AM6548
主题中讨论的其他器件:TPS54618TPS62827

大家好、

在使用 X6580AACD 器件对电路板进行硬件验证的过程中、我们注意到了引导模式和 MCU_BOOTMODE 引脚的奇怪行为。  测量的屏幕快照如下所示:

选择 MCU_BOOTMODE2和 BOOTMODE11是因为它们通过100K 的电阻器下拉(在具有 X6580ACD 器件的早期 PCB 版本中以及在 IDK 板上使用了相同的电阻器)。 使用 SOC_PORZ_OUT 信号进行相同测量的屏幕快照如下所示:

从之前的快照中可以看出、出于某种原因、MCU_BOOTMODE 引脚上的内部上拉电阻器在 SOC_PORZ 信号处于活动状态期间保持活动状态、根据数据表、这不是预期的。  

随着 Sitara SoC 开始升温、MCU_BOOTMODE 引脚上的电压电平开始上升到超过500mV。

在某些时候、在额外加热后、MCU_BOOTMODE 引脚以及 BOOTMODE 引脚开始正常运行:

因此、在某些电路板上选择了错误的引导模式。 例如、由于 MCU_BOOTMODE2负责选择基准时钟逻辑1而不是逻辑0 (没有完成 PLL 配置(慢速备份)、而不是25MHz 基准时钟)。

在我们的复位配置中、MCU_PORZ 和 PORZ 引脚连接在一起、MCU_BYP_POR 信号被拉高、PORZ_OUT 和 MCU_PORZ_OUT 被两个电阻器拉低。  

仅需提及、在我们具有 X6580ACD 器件和相同复位配置的电路板的上一个版本上、BOOTMODE 和 MCU_BOOTMODE 引脚运行正常。

我的问题是、可以采取什么措施来防止此引导模式引脚的行为? 此外、我们测量的内容是否有一些说明?

此致、

Zoran Dukic

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    您好、Zoran、

    您能否 同时探测 OSC1和 WKUP_OSC0输入?  

    谢谢、

    Kyle

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    您好、Kyle、

    感谢您的回复、

    屏幕截图如下:

    在我们的情况下、不使用 OSC1、因此 OSC1_XO 引脚保持悬空、OSC1_XI 引脚使用10K 电阻器连接到接地端。

    此致、

    Zoran

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    Zoran、

    好的、 您的连接是有意义 的、因为数据手册清楚地显示 OSC1为可选。

    作为调试实验、您能否将时钟连接到 OSC1以查看其行为是否发生变化?  您可以连接具有1.8V 信令的函数发生器、如 标题为"1.8V LVCMOS 兼容时钟输入"的数据手册图中所述

    谢谢、

    Kyle

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    Kyle、

    我已根据请求连接函数发生器。 但是、行为保持不变。

    此致、

    Zoran

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    您能否捕获这些 IO 组的电源轨(上面的波形)?  例如-当 SOC_PORz_OUT IO 行为错误时、您能否还捕获 VDDSHV0 (SOC_PORz_OUT 的 IO 电源轨)。  与引导模式引脚类似?  您是否已确认正在遵循数据手册中记录的电源序列?  如果电源轨以不正确的顺序通电-可能会导致器件出现未知行为(由于器件内的泄漏/闩锁)。  是否有其他电路连接到这些信号(SOC_PORz_OUT、引导模式等)?

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    您好、Robert、

    感谢您的回复。 我已经检查了 IO 组电源轨、我确信我们在这方面没有任何问题。 如果您查看我提供的第一个屏幕截图、您将看到、当3V3电源轨仍在上升时、问题开始出现。 此时、没有其他电源轨处于活动状态。

    我们以前的 PCB 版本工作正常、使用不同的直流/直流转换器(TPS54618)。 在这里、选择了1ms 软启动时间。 在新的 PCB 版本中、使用的直流/直流转换器是 TPS62827、其中软启动时间通常为1.75ms (根据数据表)。  因此、我尝试使用 SOC_DVDD3V3压摆率稍微提高一点。 为此、我已将 TPS54618 DC/DC 转换器的输出从旧电路板(因为该器件支持启动时间调整)连接到新电路板上的3V3电源轨。 当然、需要进行一些调整以提供正确的电源定序。  

    以下是800us SOC_DVDD3V3上升时间的结果:

    因此、借助快速 SOC_DVDD3V3、Sitara 引导模式和 MCU_BOOTMODE 引脚运行正常。  

    现在、我已将 SOC_DVDD3V3启动时间更改为接近5ms。 屏幕截图如下所示:

    因此、BOOTMODE 和 MCU_BOOTMODE 引脚的奇怪行为再次出现。

    我无法使用不同的 SOC_DVDD3V3启动时间值(因为我们的0201 X7R 电容器库存非常有限)。 当然、1.75ms 的启动时间不够好、0.8ms 正在工作。  

    我的问题是、SOC_DVDD3V3斜率可能会触发此引导模式和 MCU_BOOTMODE 引脚行为? 在 AM6548的数据表中、仅指定了最大电源压摆率。 最小压摆率值是否存在限制?

    此致、

    Zoran  

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    是否有任何其他引脚连接到引导模式引脚-或仅连接外部 PU/PD 电阻器?

    对于3.3V 的 IO 组-相关的 VDDS 电源来自什么?  例如、BOOTMODE11位于引脚 P27上、即 IO 组 VDDSHV2。  使用什么电源为 VDDS2供电?

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    您好、Robert、

    除了 上拉或下拉电阻器外、引导模式引脚上没有其他功能。 除了  连接到 NVRAM SPI 接口的 MCU_BOOTMODE5、MCU_BOOTMODE6和 MCU_BOOTMODE7外、所有 MCU_BOOTMODE 引脚都是如此。 此 NVRAM 设备/CS 被上拉至为 VDDSHV0_WKUP 供电的同一电源轨。

    VDDSHV2 (引导模式引脚)和 VDDSHV0_WKUP (MCU_BOOTMODE 引脚)连接到相同的直流/直流转换器输出(生成上述 SOC_DVDD3V3电源轨)。

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    抱歉、如果我的问题不干净。  我了解 VDDSHV2的电源、但 VDDS2呢?  这是使用3.3V 时 IO 的偏置电源。  它应该被连接(由) CAP_VDDA_1P8_IOLDO0。  该 CAP_*引脚位于内部 LDO 输出中,该引脚来自输入 VDDA_3P3_IOLDO0 (应与 VDDSHV2采用相同的3.3V 电压供电)。  您可以确认吗?   

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    我确认这个。  

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    Robert、

    上调此项-在与客户进行脱机对话期间、这被提升为优先级。

    此致

    Karthik

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    您好、Zoran、

    当电源不稳定时、预计电源斜升期间 IO 输出上会出现毛刺脉冲。 但一旦电源稳定、它就会消失。

    但即使在电源稳定后仍卡在非 HiZ 状态也不 是预期 行为。

    您能否共享以下附加信息:  

    1. 它是在多个器件之间重复还是仅在少数样本中发生?
    2. 请分享 VDDS/CAP_VDDS_1P8V_IOLDO*波形。 此外、通过3.3V 电源/VDDSHV 的电流(如果可用)。
    3. 温度的行为是什么。 温度升高会变得越来越好还是越来越差? 考虑两种情况。
      1. 将温度设置为所需值。 并执行引导序列。 观察故障引脚上的引脚数和最终电压电平。
      2. 在室温下启动、一旦电源稳定、增加/降低温度并观察正确的引脚功能。   
    4. 如果已切换 SoC_PORz、它是否会消失? 即0-1-0-1而不是0-1。

    谢谢、

    Kyle

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    您好 Kyle、

    1.是的,这在多个器件之间是可重复的。

    2.如果您参考的是 VDDS_1P8V_IOLDOx 电压、则这些电压连接到3.3V 直流/直流转换器输出。 冷板的 CAP_VDDS_1P8V_IOLDO0波形如下所示:

    热板的 CAP_VDDS_1P8V_IOLDO0波形(HOT 表示 Sitara 结温高于60 ̊ C)如下所示:

    随着结温升高、我们具有过压的 CAP_VDDA_1P8V_IOLDO0部分会变得越来越短、直到完全消失。  

    CAP_VDDS_1P8V_IOLDO1波形如下所示:

    在这里、我们不会看到任何对温度的依赖。

    流经3V3电源的电流如下所示:

    在这里、我们也不会看到任何对温度的依赖。  

    随着温度的升高、它会变得更好。 阈值在60-65 ̊C 结点处。

    低温(室温)情况下的 BOOTMODE11、MCU_BOOTMODE2、SOC_PORZ 和3V3电源轨的屏幕截图如下所示:

    电路板加热时的图相同(结温约为40 ̊C)如下所示:

    可以看出、随着温度升高、BOOTMODE11不规则的宽度变得更短。 此外、MCU_BOOTMODE2的电压电平会随着温度的升高而升高。   

     ̊C 结温上升超过60-65 ̊ C 时的图如下所示:

    所有图表都是在3V3电源上升时间为1.5ms 时绘制的。 当我们使用3.3V 电源轨上升时间低于1ms 的测试设置时、奇怪的行为完全消失。

    具有1.5ms 3V3上升时间的快照:

    具有0.8ms 3V3上升时间(相同测试条件、相同电路板、相同温度)的快照:

    我将在单独的帖子中提供具有0101 SOC_PORZ 切换的快照。

    此致、

    Zoran

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    具有0101 SOZ_PORZ 切换的图如下所示:

    因此、SOC_PORZ 切换不起作用。

    此致、

    Zoran

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    您好、Zoran、  

    感谢您提供更多信息。  我们正在与我们的设计团队一起审查这一点。

    您对如何解决该问题有何看法。  您是否有方便的方法在3.3V 域上实现更快的斜坡时间?

    谢谢、

    Kyle

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    您好 Kyle、

    现在,我们没有任何解决方案来提高5V/3V3 DC/DC 转换器输出的转换率。 事实上、我们使用的是 TI 建议的直流/直流转换器、这些转换器无法控制转换率。

    现在,我们正在尝试找到一种不需要重新设计 PCB 的解决方案,我们将重点放在组件数量最少的非常简单的解决方案上。 事实上、我们正在尝试在启动阶段有效旁路直流/直流转换器。 此外、一旦5V/3V3 DC/DC 转换器被启动、旁路电路应该被关闭。 我们已经尝试使用正向二极管(其中两个或三个是串联的),但正向电压高度依赖于温度,这意味着在室温下工作的可能无法在95C (这是我们用例中的最高环境温度)下工作。 此外,齐纳二极管也没有作用。 我们最后尝试使用一个与5V/3V3 DC/DC 转换器并联的附加3V3 LDO。 LDO 的输出将通过肖特基二极管连接。 希望通过这种方法、我们能够在3V3电源轨上创建一个快速斜率。

    您对此主题有什么新闻吗? 我们不知道您的背景中有什么东西在您身边? 我假设您有一个用于 Sitara 处理器的芯片后验证/表征平台。 您是否能够在您一侧的3V3电源轨上使用缓慢斜坡来重新创建此引导模式引脚行为?

    此致、

    Zoran

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    Zoran、

    我们设法在 EVM 上重现了此问题。  我们正与我们的设计团队合作、以了解根本原因和潜在建议。

    此致、

    Kyle

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    Zoran、

    我们已经确定、将  CAP_VDDA_1P8_IOLDO0上的负载电容器 从2.2uF 更改为3.3uF 可解决 EVM 的问题。

    您能否尝试一下、看看它是否会改善您身边的情况?

    谢谢、

    Kyle

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    您好、Zoran、

    我  正在与我们的内部专家一起审核所提供的测试报告(通过 TI 盒提供、而不是在本主题中提供)。

    我们有以下问题/意见:

    -是否有可能在 SoC 3.3V vddshv 电源 斜升之前驱动或拉高某些 SoC IO?  (我们将对原理图进行两次检查、也很适合您进行检查)

    -或者、在3.3V vddshv 电源斜升之前、SoC 的任何电源是否在斜升?

    -除了 BOOTMODE11和 MCU_BOOTMODE2的评估标准.... 您能否在 实施了"LDO +二极管权变措施"的一个或多个系统上探测 CAP_VDDA_1P8_IOLDO0?  它是否稳定在1.8V 或是否有高于1.8V 的瞬时偏移?   该偏移的幅度和持续时间是多少?

    - TI 对 您建议的解决方法(LDO+DIODE)不存在任何问题。  您的示波器迹线显示、vddshv 3.3V 信号单调斜升并保持在指定的建议运行条件内。

    此致、

    Kyle

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    您好 Kyle、

    下面是实施了 LDO +二极管权变措施的3V3电源和 CAP_VDDA_1P8_IOLDO0的示波器快照。  

    顺便说一下、我已经提供了 CAP_VDDA_1P8_IOLDO0 (8月19日)的示波器快照、用于3V3电源轨的两个压摆率值(快速和慢速斜坡)。 在3V3上缓慢斜坡的情况下、我们观察到1V8以上的偏移、在大约7ms 的时间内达到大约2.8V。

    此致、

    Zoran

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    您好、Zoran、

    我发送了一封包含以下内容的电子邮件、但我认为没有收到回复。  在此处发布后续信息:

    “强拉启动模式”是否能够独立于电源斜升速率解决问题?  

     您对“提升速度”的状态/建议是什么?  是否使用不同的 PMIC/降 压转换器来驱动电源轨?  还是仍然使用二极管+LDO 电路?

     回复:您的问题:

     -1-

    根本原因?

     我们尝试在 ATE (生产测试仪)上重现此问题、因为该平台可能会隔离不同的电源和 IO。  到目前为止,我们在那里看到同样的问题时没有成功。  我们正在 ATE 和 Bench 之间进行器件交易、以尝试关联两个平台上的观察结果。

     -2-

    SoC 的其他部分是否受到3V3电源的影响?

     我预计只会对3.3V IO (这是3V3电源馈送的唯一域)产生影响。  具有弱下拉电阻的其他引脚可能会看到相同类型的行为。  如果是这种情况、与在加电和复位序列期间锁存引导模式引脚时显然需要处于所需电平的引导模式引脚相比、可能不太可能出现明显的问题。

    此致、

    Kyle