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AM3358(BBBLack)的GPIO与芯片的上电顺序疑问

Junlian Jia
Prodigy 50 points
Other Parts Discussed in Thread: AM3352

    在BBBlack的文档中有提到过，不能在板子没有供电的时候向任何IO口接入电压，不能在SYS_RESETn信号为高之前驱动任何引脚。

    在实际使用过程中，出现了好几例症状为BBBlack上Vcore或VDD3V3A负载短路导致板子无法工作的情况。板子停止工作的瞬间都发生在正常工作的时候，而不是马上出现在上述工作状态之后。目前也只能怀疑是因上述原因导致的损坏，但无法确定。

    此外，如果要求BBBlack上电完成之前不能使GPIO上有任何电压，对于一个整体使用电池供电的系统来说，如智能小车，似乎需要相对较为复杂的上电顺序控制。

    想询问一下：这样做会损坏芯片的原因是什么？有没有文档能够说明这一点？谢谢。

  • 0
    TI__Mastermind 25020 points

    印象中是因为电压差会有损坏芯片的可能。建议你看一下AM335x的datasheet第六章： power and clocking。

    里面有一句：

    it should always be ensured that the difference between VDDS and VDDSHVx [1-6] during the entire power-down sequence is <2 V. Any
    violation of this could cause reliability risks for the device.

  • 0 回复 Steven Liu1
    Prodigy 50 points

            谢谢回答。这应该解释了为什么BBB在没有“关机”的情况下拔除电源可能会导致芯片损坏（http://www.elinux.org/Beagleboard:BeagleBoneBlack#Improper_Power_Down....All_Revisions）。我看到在14年12月30日前后也有人提到了这个问题。在每次断电之前正常关机将是很容易注意到并做到的。

            但这是否并不能解释为什么断电状态下GPIO不能接入电压？比较关心的是，正如BBB手册中所说，在断电情况下若GPIO上有电压是否会造成芯片的损坏？因为这在我看来关系到板子和外围传感器及设备的上电顺序问题。如在如智能小车或四轴飞行器中，BBB一定要优先于和它有通讯的外围设备启动，因为外围的通讯口在它们启动后很可能会有一定的电压。不知道我的看法对不对？如果是对的，对于系统中各部分的上电顺序控制有没有什么好的建议？谢谢。

            附BBB手册原文：

    NOTE: DO NOT APPLY VOLTAGE TO ANY I/O PIN WHEN POWER IS NOT SUPPLIED TO THE BOARD. IT WILL DAMAGE THE PROCESSOR AND VOID THE WARRANTY.
    NO PINS ARE TO BE DRIVEN UNTIL AFTER THE SYS_RESET LINE GOES HIGH.

  • 0 回复 Junlian Jia
    TI__Mastermind 25020 points

    我发现在AM335x的datasheet的5.1节：Absolute Maximum Ratings

    Steady State Max. Voltage at all IO pins： -0.5V to IO supply voltage + 0.3 V

    注意下面的note 8描述:

    This parameter applies to all IO terminals which are not fail-safe and the requirement applies to all values of IO supply voltage. For example, if the voltage applied to a specific IO supply is 0 volts the valid input voltage range for any IO powered by that supply will be ‑0.5 to +0.3 volts. Special attention should be applied anytime peripheral devices are not powered from the same power sources used to power the respective IO supply. It is important the attached peripheral never sources a voltage outside the valid input voltage range, including power supply ramp-up and ramp-down sequences.

    这里是否解答了你的疑问？

    至于对于系统中各部分的上电顺序控制问题，我个人的理解是，在你描述的应用中，一般使用AM335x会作为主控，而系统的启动顺序，一般来说都会是主控先起来，然后初始化各个外设，所以AM335x应该会先上电的。当然可能也会有其他的应用场景，AM335x会在后续的过程中上电，这个就要看整个系统框架了。建议你这边联系当地我们TI的sales，然后和FAE一起绘制完系统框架后，这个就比较明晰了。

  • 0 回复 Steven Liu1
    Prodigy 50 points

            多谢回答，解答了疑问。现在出现损坏板子主要出现在BBB和外设分别使用两路电源的情况，在外设电源没有断开的情况下拔除了BBB的电源。以后会让他们注意到这一点，并在实际设计中考虑这些。

  • 0 回复 Junlian Jia
    TI__Guru 64206 points

    Junlian,

    #1. 请问你碰到的失效是在上电时失效，还是在正常使用当中失效的？

    #2. 请问是整个芯片失效，还是相应的有电压的IO失效？

    #3. 请问失效的芯片表现是什么？比如过热？电源脚短路？或者芯片烧鼓包？

     

  • 0 回复 Tony Tang
    Prodigy 50 points

    Tony,

    失效是在使用当中发生的：突然黑屏，电源灯熄灭。之后一上电即保护。

    失效的表现是电源脚短路，通常为3.3V的IO电源短路或者核电源短路，或者二者都短路。表面和外观没有任何迹象。

    由于电源短路，PMC自动进入保护状态，我们无法测试。应该可以推断是整个芯片失效。

    到目前为止，原因基本可以确定是在芯片没有上电的时候向IO口输入了高于0.3V的电压。文档介绍中，这片芯片的IO口除了2个USB，全部都不是“fail-safe”的。

    但我还是非常想知道为什么芯片会被设计成非fail-safe的；或者说为什么接入一个小电压，基本没有电流，也会将芯片烧毁。如果您有相关的资料能够解释这些，十分感谢。

  • 0 回复 Junlian Jia
    Expert 1222 points

    哎,我就是接串口调试的时候不小心接入了5V,为此牺牲了2块BB, 基本情况均是3.3v短路.. CPU烧啦,郁闷..   TI不应该这样设计芯片吧..IO应该做保护. 但是也可以烧掉IO,

    但是不能烧整个CPU。哎。。。。。。。

  • 0 回复 Sam
    Prodigy 110 points

    去年做的AM335X的主板，电源芯片用的是TPS65217C，配的是AM3352+128DDR3，刚开始回来的时候上电，发现回来的20块板子，只有1块能正常启动，主板将LDO2连接LED灯，上电后，LED灯一直闪烁；

    问题一，通过全面检查，最后怀疑是TPS65217C芯片的BAT引脚悬空造成的，焊接104电容后，板子基本都能启动，但是将电池的对地电容换成105及以上，主板就无法启动了，这个是为什么？

    问题二，按设计是在系统输入5V电源，需要PB_IN按键拉低系统才能起来，5V一上电，系统就直接起来了？

    问题三，起来的板子在调试过程中，无意中就出来起不来现象，断电后检查发现TPS65217C的LDO4的3.3V和DCDC3的VCORE短路，TPS65217C电源正常，开始调试时候出现3块，没有太注意，今天他们在测试时有出现2块同样的问题，我们觉得这个问题比较严重。不知道这个问题怎么解决，是啥原因造成的，要不然我们后面不敢进行批量呀。

  • 0 回复 xuansheng jia
    TI__Mastermind 25020 points

    兄弟，不用多次重发的，我们通过你的一个主题帖进行答复跟踪就好了：

    http://www.deyisupport.com/question_answer/dsp_arm/sitara_arm/f/25/t/81882.aspx