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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:& g2 k" h! r+ U2 S' Q
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。" h( _: ~( n6 ~2 ?# z% r9 v9 r7 b
调研:/ m; K/ g! H1 ^/ Z3 C! E/ ~
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:" c) h- x3 @# I* K
+ [  t- O/ W# c/ }: w# k3 G; H& X( j
FBSI[G9WGGXTFH4G8V3EVEA.png # ?) p& ~/ C* Q

1 b- `5 f- k# H" y) B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。" P4 L! o' T0 c# M. l+ J& S
1 Q2 s+ P8 a; G2 u3 C6 C, }
当需要打开电压调节器的时候,连接如下:
& k/ K0 U" h* h& T8 f8 |. c: |$ y- J/ d' B$ D8 ~
PB6R1C[G~D3GD@@PU}TX{]9.png 1 x/ Z+ L* d, u3 y
* |) c' T0 W. X6 I& x0 D
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:$ b5 j4 r& y/ v3 E4 J6 g( U( U; A

- M9 h2 i8 Q+ O* Q9 ? 4WKK)A_(J[DAKWKKECZR7%I.png
5 o. i: E4 i8 `1 w  @) R M7%9%3R2JWL]V3KJ_DEJ.png & s1 m! f  @3 x. J. O0 W& n; ^
1 D/ C' U' z* `9 J- E6 T7 o
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:& I9 n* |2 [0 V0 U+ E  V
. E2 K1 h! d" ^3 z
0P1LCLS8RYC5ELEYK]U`QK2.png
' W4 }4 V7 N5 C
& F+ `, G% B; ~, b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( G0 ]3 V/ p/ \
• MCU 在停止模式:输出 1.2V,驱动能力降低(由软件配置). b2 L' B% `9 V0 k2 x& ~5 q
• MCU 在待机模式或 VBAT模式:关闭,输出高阻0 @+ X/ O( E! G8 p& x! ^/ r, i

+ U  K! `* A$ H当打开电压调节器的时候,有两点需要注意:
* }" b& A% X: v; o7 O! _1. VDD电压不能低于 1.8V0 H; p7 c* V% n, J  M3 J6 H3 i* Q
2. VCAP_1和 VCAP_2引脚必须外接 2.2uF 电容
- \% W$ q8 L. j+ t4 m
! {8 x% }: T* D4 W0 Q- s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:
6 F) n1 q8 @& N" ]: ?# m, c/ J( l
]K257NTHR~H1{76J`[PA6GD.png
% }+ k1 a; l+ `6 Y2 [+ z/ w
1 Q9 x5 ?' B: f. {# H当关闭电压调节器,并使能内部复位的时候,需要注意:
/ `* {) B0 p$ [; w• 外部 1.2V 电源连接到 VCAP_1和 VCAP_2
+ N: I) s" U7 T* a2 M" ?1 D! O+ ?• VDD/VDDA电压不能低于 1.8V
$ F& Y6 ]# B. M1 K  Z• VDD电压必须一直高于 VCAP_1和 VCAP_2
; m& E3 |, m5 T; u6 F2 _0 a, s# K* A9 }# f7 x4 K% ~. v
• PA0 作为 V12 供电域的复位脚:
3 V& O# j: _4 m& E0 Ko 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。# e# E$ a. d( a5 N/ D2 `3 j
# q2 N$ j  _8 n9 T3 I+ j
`T($@2MC}WV%KROIQQRK4R7.png
2 s. \: a5 H9 r  k
' i7 h2 k  }6 G  T* N# T6 }7 Lo 如果“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”的时间比“VDD到达 1.8V”的时间长,PA0 必须外部拉低,直到 VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V。5 L2 `. r1 t; L! l( h1 m
& p( n) N3 x/ @9 b$ G4 U0 Y' \; h
LX63{RH0A}0UZKZ(BPI$%UQ.png ' x+ t! B: X8 g7 A6 ?5 l  h

8 |, b3 l$ {+ H  O. P" u$ V# f• 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。. q0 K" @5 y% g  A. b

' G  t7 d# k  A! N5 h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:, F  |# U0 b' h0 S' @1 p! }, p' Z
5 O2 F6 P' }4 o3 J0 r4 K7 Z" `
`H0V}{)YST%1MN41IF)C0`W.png
" k7 b( O9 B& e- w" J8 g8 L4 t, r' S
当关闭电压调节器,并关闭内部复位的时候,需要注意:+ B4 g: }" F/ R4 R
• 外部 1.2V 电源连接到 VCAP_1和 VCAP_2% F# P$ Z0 ^& f7 ^; [
• VDD/VDDA电压不能低于 1.8V(在 0℃~70℃时,可低至 1.7V)! h4 `) s- h( V0 J9 y; \8 r
• VDD电压必须一直高于 VCAP_1和 VCAP_2+ \2 p( W1 z3 G; 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)
  }$ s$ s3 n/ jo 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)
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)UMR9UB5ELP$PBFMM[3GW(A.png
7 O" I; t  ^4 R5 w1 L0 a0 S0 Q+ y
3 q" d( g; t# A9 l& r6 }) T- Y0 To 如果“VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V”的时间比“VDD到达 1.8V”的时间长,PA0 必须外部拉低,直到 VCAP_1&VCAP_2到达 1.08V。(在 0℃~70℃时,可低至 1.7V)& A1 H4 }* A1 e( n
/ ]* b  T! g# d) e8 I" K& }  B3 i
Q}6YOWLIBTP9K~YS05(Q9L0.png , f/ i/ O" i, U- e3 c/ ~
- O6 A  l; Z2 H1 s5 o5 e
• 在这种配置下,以下几个功能将不能使用:
# G6 E( K" h. ko POR/PDR 电路
0 ^4 G9 U, w2 t3 n- Ko BOR 电路5 C+ Y- o  |/ N' E; D
o PVD% g: s+ y8 g7 j$ c# Z
o VBAT功能(VBAT引脚必须连接到 VDD): i& U/ B! Z/ Z0 p/ o/ H( J* p

" ^" ^/ e6 [* o* j- O* p& ^  {结论:
" r9 k& X% v) m* n2 ]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。
- l+ w- \/ {/ E. H; C6 m2 M/ M; h1 G9 ~
处理:
  X  e3 ^) G1 P  B: S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。
- s: C' E: U" C; `* E5 y- L1 N  b! e3 d; l0 A, J2 Y5 f; s
建议:
/ I3 O5 J; v; }- x
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。7 O$ d7 H7 ?# v: ~- T
1 ]2 E9 Z6 Q% A! Z; ]0 ^
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