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【经验分享】STM32F2 电压调节器 REGOFF 与 IRROFF 引脚的使用

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STMCU小助手 发布时间:2022-2-16 20:48
问题:
/ J" w! ]- f5 S! \6 d6 O$ d该问题由某客户提出,发生在 STM32F205RGY STM32F205RGY F205RGY6 器件上。据其硬件工程师讲述:由于所选型号是WCLSP66 封装的芯片,看到芯片上有 REGOFF 和 IRROFF 两个引脚是 LQFP 所没有的,不知道如何使用,所以需要了解一下。1 J1 F: e  Z7 M
调研:6 n! X* _# |8 U. z0 X
查看 STM32F205 的数据手册,我们可以知道,REGOFF 引脚用于控制电压调节器开关,而 IRROFF则用于控制内部复位电路开关。REGOFF 和 IRROFF 两个引脚并不是所有的封装都有,具体请参考下表:8 h0 z5 a( N8 @' s% L- t
( q$ v# S/ W/ K1 o- d
FBSI[G9WGGXTFH4G8V3EVEA.png " ^# M) F; Z# Z% p# D
4 M7 v0 I$ V$ o2 y! j$ _2 {- Y
也就是说,所有的 LQFP 封装,电压调节器都是开启的,内部复位也是使能的;UFBGA176 封装进一步可对电压调节器进行控制,WLCSP64+2 再进一步可对内部复位使能进行控制。
; c# @3 R% r" Y+ Y$ @( I3 V4 t8 H: a
8 i8 n* w  s6 s* R; ~当需要打开电压调节器的时候,连接如下:
3 o0 }3 H1 p3 H- @4 f3 I
6 N2 I7 q2 H" i4 C5 q6 i/ P0 H PB6R1C[G~D3GD@@PU}TX{]9.png
- M$ S: f0 O& g8 T+ v' A" q2 E) x" E7 m% v1 |" X4 z
当需要关闭电压调节器,并且打开内部复位的时候,连接如下:# P* i/ Q5 k& w+ E, X1 `

1 c6 _) }; A# v* k% {% } 4WKK)A_(J[DAKWKKECZR7%I.png
& W% B% H) m1 D M7%9%3R2JWL]V3KJ_DEJ.png " @! ~  w0 G) E& G' |

6 P9 L7 ]4 c3 G! I  D+ F当需要关闭电压调节器,并且关闭内部复位的时候,连接如下:* _. K* U; `, u3 w: n
; \  O0 @- o" |8 J& v' d
0P1LCLS8RYC5ELEYK]U`QK2.png
$ s& c6 L* }; Y1 r: _1 T. S$ V% I
$ E1 T$ P# a3 ]; N4 h! C电压调节器主要是为内核、片上数字外设以及 SRAM 进行供电的。当打开电压调节节器的时候,它具有三种工作状态:• MCU 在运行或睡眠状态:输出 1.2V ,提供满驱动能力
" \. n& {' y5 v: X; A" N$ D  }• MCU 在停止模式:输出 1.2V,驱动能力降低(由软件配置); K$ K  Y. ^( H# J
• MCU 在待机模式或 VBAT模式:关闭,输出高阻) Y3 P/ R' d  x! B& D/ H9 w

+ }' X- `3 s: R9 N当打开电压调节器的时候,有两点需要注意:* @( F  Q8 B, i$ V& K7 a* L
1. VDD电压不能低于 1.8V
5 l- q6 S7 ~7 N# G+ y. q2 I6 S2. VCAP_1和 VCAP_2引脚必须外接 2.2uF 电容* A7 o# ?7 t0 ?; S8 g+ j

8 @! y  N# l8 \% n当电路中有提供 1.2V 供电的时候,我们可以通过关闭电压调节器来进一步降低功耗!此时,VCAP_1和VCAP_2引脚直接接到 1.2V 电源,电容换成两个 100nF 的去耦电容。但是,在关闭电压调节器并使能内部复位的情况下,我们需要注意的是: PA0 引脚将不再作为 I/O 口。由于关闭了电压调节器,V12 供电域的内部监视电路也就不存在了。所以,一个外部的供电监视器需要被用来监视 V12 供电域的逻辑电路。此时,PA0 被用作 V12 供电域的上电复位引脚。接法如下图:
/ T7 }- @& R; ?: @' X1 I. W3 W1 v, ~# h8 }5 R; C
]K257NTHR~H1{76J`[PA6GD.png
# C& D- T6 `  N' w$ |4 ]2 T6 _1 t$ E; v8 u. v6 d
当关闭电压调节器,并使能内部复位的时候,需要注意:
4 M: `7 W8 v# c# U• 外部 1.2V 电源连接到 VCAP_1和 VCAP_2
( f  N' {$ z6 k  o6 M, }• VDD/VDDA电压不能低于 1.8V
: y( y. W! e. F6 Z1 M3 h• VDD电压必须一直高于 VCAP_1和 VCAP_20 |, r- a0 T' S3 ]. J) _
( [' c) _* J& E# p4 I
• PA0 作为 V12 供电域的复位脚:
" X1 m& P- e$ Xo 如果“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”的时间比“VDD到达 1.8V”的时间短,PA0 必须保持低电平(复位状态)直到“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”且“VDD到达 1.8V”,可以连接至 NRST 引脚。/ a) T# M4 L/ d) u
1 ]0 k* m; Y( `# f' x" \3 h
`T($@2MC}WV%KROIQQRK4R7.png
0 o, E+ \; \2 m- U3 ^5 E: F# J; R' ~: E( y, `+ O+ i
o 如果“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”的时间比“VDD到达 1.8V”的时间长,PA0 必须外部拉低,直到 VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V。' n. z9 E  O& {: N7 O0 j

( d) \# d" g. a  l, _+ E# ^: H7 K2 b LX63{RH0A}0UZKZ(BPI$%UQ.png
$ c! G/ j8 n$ D) a$ |( E) c$ [6 u1 E! V( a( B4 A2 N
• 当 VCAP_1和 VCAP_2降到 1.08V 以下,VDD仍高于 1.8V,PA0 也需要进行复位。1 K* M6 c" y. q2 d) r4 \0 j+ x

" Y/ Q7 l) w3 C5 E5 r: D如果还需要再进一步降低功耗,可以再把内部复位禁用!此时,内部的 POR/PDR 也都被禁用了。这时,需要使用外部的供电监视器对外部 1.2V 和外部 VDD 电路供电电压进行监视。PA0 同样被用作V12 供电域的上电复位引脚。接法如下图:
7 f' L8 `0 t% |9 l* _8 b& Y. v8 U! M7 U, p2 d
`H0V}{)YST%1MN41IF)C0`W.png 2 L6 _$ v4 Q3 s( `
8 G# }3 _( a) }0 J7 \0 g2 q
当关闭电压调节器,并关闭内部复位的时候,需要注意:0 ~; A% ^) W7 M! U; i
• 外部 1.2V 电源连接到 VCAP_1和 VCAP_2( y; b' U5 j$ U& e
• VDD/VDDA电压不能低于 1.8V(在 0℃~70℃时,可低至 1.7V)% e7 d1 f" ~5 g' f1 Y4 j* i7 N
• VDD电压必须一直高于 VCAP_1和 VCAP_2
+ ~) `% t3 K5 F/ M' r! V4 V• PA0 作为 V12 供电域的复位脚,与之前的要求一致:PA0 必须保持低电平,直到“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”且“VDD到达1.8V”;当 VDD电压低于 1.8V 时,NRST 必须保持低电平。(在 0℃~70℃时,为 1.7V)0 q6 T% b7 w- Q6 f- }' Y% l
o 如果“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”的时间比“VDD到达 1.8V”的时间短,PA0 必须保持低电平(复位状态)直到“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”且“VDD到达 1.8V”,可以连接至 NRST 引脚。(在 0℃~70℃时,可低至 1.7V)
  c3 l) x* K9 f% r# ~' t2 o! h7 f/ h8 v/ ?  Q  Z
)UMR9UB5ELP$PBFMM[3GW(A.png
( }5 A' A. i) b5 M2 T. U/ V1 t
o 如果“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”的时间比“VDD到达 1.8V”的时间长,PA0 必须外部拉低,直到 VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V。(在 0℃~70℃时,可低至 1.7V)
4 D) q) V( t: }1 X; q  }  d
0 S, g: q4 ^' R8 N/ O+ i9 c1 ] Q}6YOWLIBTP9K~YS05(Q9L0.png 0 E7 H; {6 G& L, X7 K

( A8 ?7 b5 X0 A! `& \  Q• 在这种配置下,以下几个功能将不能使用:) E. s  M! ~. E
o POR/PDR 电路
- d6 T8 M. j  ]+ _o BOR 电路9 j9 Y* @/ Q- T
o PVD
! ?, G% X  X+ W: |8 zo VBAT功能(VBAT引脚必须连接到 VDD)
9 w  F& {3 m9 f/ [- W& A( _% a
4 ~2 K- h% ~' [2 O8 y$ V* m结论:- S! t' K4 \8 P3 T
REGOFF 引脚用于控制电压调节器开关,而 IRROFF 则用于控制内部复位电路开关。LQFP 封装没有这两个引脚,无法进行控制;UFBGA 有 REGOFF 引脚,可控制电压调节器开关;WLCSP 封装则两个引脚都有,可控制电压调节器开关,更可进一步控制内部复位电路开关。
3 j" w5 T& O) J) S0 ?5 J  r
6 W# r+ ~" Q, [( F) N6 ?+ Z! s处理:
: G! G5 u4 B' j% a9 ?# F+ J7 _客户可以根据自己产品中对功耗的要求,自行判断如何进行配置。$ {# M# Z  ]- H
2 ^. S$ @, e6 z+ r- W
建议:

3 o) S0 L# V! s3 F$ v9 Y当关闭电压调节器,甚至关闭内部复位电路时,要特别注意之前所提的注意事项。
1 H" z" b4 @# a4 a+ P0 W' X8 i. I3 B  }$ z
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