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英飞凌TLF35584电源管理芯片中文手册解读【万字长文】

2023-10-14 大全 28 作者:考证青年

英飞凌电源管理芯片中文手册解读【万字长文】 1. 总览

2. Block

3. Pin

RSL: 外部升压稳压器功率级的感应电阻,低侧:将此引脚连接到外部电流感应电阻的低侧,以确定通过外部N沟道的最大电流阈值。如果不使用升压预稳压器选项,则连接到地。BSG: 提升驱动器地:将此引脚连接到外部电流感应电阻的低端接地,以隔离驱动器噪音与敏感地线。如果不使用升压预调节选项,则连接到地线。N.C.: 内部未连接:该引脚在电气上没有内部连接,可以保持开放/悬空状态,连接到GND或任何其他信号。请考虑相邻信号可能的故障。N.C.:VST: 供电电压待机稳压器,输入:将此输入与反向保护二极管和引脚地之间的电容连接到供应(电池)电压。建议使用EMC滤波器。N.C.:ENA: 使能输入:在该引脚上的正边沿信号将唤醒设备。如果未使用,请连接到地线。WAK: 唤醒/禁止输入:在该引脚上提供一个定义长度的高电平信号将会唤醒设备。如果不使用,请连接到地线。N.C.:QST:输出待机LDO:尽可能靠近引脚连接一个电容器。AG1: 模拟地线,引脚1:将此引脚直接连接到地(低电阻和低感性)。AGS1: 模拟地,安全,引脚1:将此引脚直接连接(低电阻和低感应)到地。如果使用了安全开关,则直接连接到所使用的NMOS的源。

AGS2: 模拟地,安全,引脚2:将此引脚直接连接(低电阻和低感应)到地。如果使用了安全开关,则直接连接到所使用的NMOS的源。N.C.:SS2: 安全状态信号2:安全状态输出信号2,将应用程序置于安全状态。该信号相对于SS1延迟,延迟可以通过SPI命令进行调整。SS1: 安全状态信号1:安全状态输出信号1,将应用程序设置为安全状态。SDI: 串行外围接口,信号数据输入:SPI信令端口,连接到微处理器的SPI端口“数据输出”,以在SPI通信期间接收命令。SDO: 串行外围接口,信号数据输出:SPI信号端口,连接到微处理器的SPI端口“数据输入”,用于在SPI通信期间发送状态信息。SCL: 串行外围接口,信号时钟:SPI信号端口,连接到微处理器的SPI端口“时钟”,用于对设备进行SPI通信的时钟。SCS: 串行外围接口,信号芯片选择:SPI信号端口,连接到微处理器的SPI端口“芯片选择”以寻址用于SPI通信的设备。WDI: 看门狗输入,触发信号:将微处理器的“触发信号输出”连接到此引脚。如果不使用,请保持开放(内部下拉)。ROT: 重置输出:采用开漏结构和内部上拉电流源。该引脚的低电平信号表示发生了复位事件。

INT: “中断信号:推挽级。该引脚上的低电平表示有一个中断,微处理器应读取SPI状态寄存器。连接到微处理器核心供电的不可屏蔽中断端口(NMI)上。”SYN: 同步输出信号:将此输出连接到可选的外部开关模式后级调节器同步输入。该信号以相位或180°偏移(通过SPI命令可选择)传递降压稳压器的开关频率。开关模式后级调节器应与上升沿同步。如果不使用,请保持空置。ERR: 错误信号输入:从微处理器安全管理单元(SMU,用于内部故障检测的微处理器)接收错误信号的输入。将微处理器的“错误信号输出”连接到该引脚上。EVC: 启用核心供电的外部后级稳压器:将此引脚连接到外部后级稳压器的使能输入。如果不使用,请保持开放状态。MPS: 微控制器编程支持引脚:将此引脚拉低接地以进行操作。可选地,该引脚可以用于微控制器的调试和编程目的。有关详细信息,请参阅第11.7章节。SEC: 外部核心供电的配置引脚:如果不使用外部后级稳压器选项,请将此引脚连接到地。如果使用了外部后级稳压器选项,则保持开放状态。FRE: 频率调整引脚:将引脚接地以实现低频范围,或者保持开放以实现高频范围。STU: 升压转换器的配置引脚:如果不使用升压预调节器选项,请将此引脚连接到地。

如果使用了升压预调节器选项,则保持开放状态。VCI: 可选的外部后级稳压器输出电压输入:连接一个外部分压器以调整复位输出信号ROT的过/欠电压阈值。如果不使用外部后级稳压器选项,则保持开放状态。GST: “门压力引脚:非客户使用。将此引脚直接连接(低电阻和低感性)到地面。”N.C.N.C.AG2: 模拟地线,引脚2:将此引脚直接连接到地(低电阻和低感性)。AG3: 模拟地线,引脚3:将此引脚直接连接到地(低电阻和低感性)。N.C.QVR: 输出电压参考:尽可能靠近引脚连接一个电容器。QUC: 输出供电(微处理器供电):尽可能靠近引脚连接一个电容。SQUC: 供电(微处理器供电)的感应连接:需外部连接至QUC/。QCO: 输出LDO通信供电:尽可能靠近引脚连接一个电容器。QT2: 输出跟踪器2:将电容器尽可能靠近引脚连接。SQT2: 感知连接追踪器2:外部连接到QT2/追踪器2。SQT1: 感应连接追踪器1:外部连接到QT1/追踪器1。QT1: 输出跟踪器1:将电容器尽可能靠近引脚连接。FB1: 步骤下降预调节器反馈输入加上线性后调节器和跟踪器的输入,引脚1:将步骤下降预调节器输出滤波电容与低阻抗、低感应连接直接连接到此引脚。

始终与引脚FB1-FB4并联连接。FB2: 步骤:将前级稳压器反馈输入和线性后级稳压器以及跟踪器的输入连接到引脚2。使用低电阻和低感应连接方式,直接将前级稳压器输出滤波电容与该引脚相连。始终与引脚FB1-FB4并联连接。FB3: 将步进降压预调节器反馈输入和线性后级稳压器以及跟踪器的输入连接到引脚3:使用低电阻和低感应连接直接将步进降压预调节器输出滤波电容与该引脚并联连接。始终与引脚FB1-FB4并联连接。FB4: 将步进降压预调节器反馈输入和线性后级稳压器以及跟踪器的输入连接到引脚4:使用低电阻和低感应连接直接将步进降压预调节器输出滤波电容与该引脚并联连接。始终与引脚FB1-FB4并联连接。AG4: 模拟地,引脚4:将此引脚直接连接到地(低电阻和低感性)。PG2: 将预调节器电源地引脚2降低,将该引脚直接(低阻抗和低感应)连接到地线和预调节器输出电容的负极。始终与PG1引脚并联连接。PG1: 将预调节器电源地引脚下降,引脚1:将此引脚直接(低阻抗和低感性)连接到地和预调节器输出电容的负极。始终与PG2引脚并联连接。N.C.N.C.SW2: 将预调节器电源级输出降低,引脚2:将此引脚直接连接(低阻抗和低感性)到预调节器输出滤波器。

始终与SW1引脚并联连接。SW1: 将预调节器电源级输出降低,引脚1:将此引脚直接(低阻抗和低感应)连接到预调节器输出滤波器。始终与SW2引脚并联连接。N.C.N.C.VS2: 供电电压降压预调节器,引脚2,输入:将此输入与升压预调节器的输出并联连接到VS1。如果不使用升压预调节器选项,则将其与带有反向保护二极管和引脚和地之间的电容并联连接到供应(电池)电压上。建议使用EMC滤波器。VS1: 供电电压降压预调节器,引脚1,输入:将此输入与VS2并联连接到升压预调节器的输出。如果不使用升压预调节器选项,则与VS2并联连接到带有反向保护二极管和引脚与地之间的电容的供电(电池)电压。建议使用EMC滤波器。N.C.N.C.DRG: 外部升压稳压器功率级的驱动输出,连接到门极:升压预稳压器低侧开关的门极:连接到外部N沟道的门极,线路应尽可能直且短。如果不使用升压预稳压器选项,则保持开放状态。RSH: 外部升压稳压器功率级的感应电阻,高侧:将此引脚连接到外部电流感应电阻的高侧,以确定通过外部N沟道的最大电流阈值。如果不使用升压预稳压器选项,则连接到地。 10. Wake Up Timer 10.1 简介

唤醒定时器是用于唤醒的功能。在INIT、和WAKE状态下,可以通过SPI设置唤醒定时器的值。该值存储在24位宽的唤醒定时器寄存器(、、)中。唤醒定时器实现为一个由100 kHz或100 Hz时钟(时间基准)驱动的24位计数器。可以通过SPI选择时间基准。对于选择的100 kHz时间基准,计时器分辨率为10微秒,并且可以通过SPI配置10微秒到168秒之间的唤醒时间。对于选择的100 Hz时间基准,计时器分辨率为10毫秒,并且可以通过SPI配置10毫秒到1.9天之间的唤醒时间。

进入或SLEEP状态时,计数器将加载唤醒定时器寄存器中的值并开始递减。当计数溢出时,计时器将从SLEEP或状态下将设备唤醒。离开SLEEP状态后,会生成一个中断信号。

10.2

11. State 状态机 11.1 简介

该状态机描述了设备可能进入的不同操作状态。下图显示了状态机流程图,详细信息请参考以下页面。

描述: 11.2 状态描述 of 11.2.1 -state 关机状态

只要未释放电源复位(POR),设备将处于关机状态。

11.2.2 INIT-state 初始状态

在INIT状态下,设备期望在INIT计时器内与µC进行有效的通信。否则将发生初始化超时。 INIT计时器从ROT上升沿开始。当满足三个边界条件时,INIT计时器停止:

11.2.3 -state 正常状态

在正常状态下,设备为微控制器和应用程序提供电源。安全监控功能(如复位块和安全状态控制)处于活动状态。微控制器可以通过SPI命令配置设备的多个后级稳压器和唤醒定时器以适应这种状态。

11.2.4 -state 待机状态

“状态是一个低功耗状态,当应用程序长时间不使用时,微控制器可以进入该状态以将电流消耗降至最低。应用程序处于安全状态。”

11.2.5 SLEEP-state 休眠状态

“SLEEP状态是一个低功耗状态,当应用程序不使用时(例如微控制器处于停止模式),微控制器可以进入该状态以减少电流消耗。在之前的状态下,微控制器可以通过SPI命令配置调节器和安全功能的状态。应用程序处于安全状态。”

11.2.6 WAKE-state

"WAKE状态是和低功耗状态SLEEP和之间的中间状态。该状态提供与状态相同的功能,但通过保持安全输出电平较低来确保应用程序处于最安全的状态。它应该被用于为系统正确且安全地重新进入状态做准备,包括根据所选配置对看门狗和错误监控进行服务(至少3个周期)。此外,它还提供将设备转移到低功耗模式SLEEP和的可能性。

如果LDO_µC的输出电流超过一定阈值ILDO_µC,att、识别到有效ENA或WAK信号或发送SPI命令,则从SLEEP或从过渡到SLEEP转换为WAKE状态。在状态下使用ABIST也会引发进入WAKE状态的转换。

进入该状态时会生成一个中断,并根据其在态下先前配置而激活监督功能(看门狗和ERR监控)。进入WAKE-state后,LDOs的配置恢复为先前态下的配置。应用程序处于安全态。”

11.2.7 -state

“状态是在检测到严重故障后发生的。在状态下,所有调节器都被关闭。应用程序处于安全状态。”

11.3 状态转换

通过SPI命令请求的状态转换是在芯片选择(SCS)的有效上升沿触发的。

11.3.1 -> INIT-state

当电源复位(POR)释放时,设备从状态转移到INIT状态。只有满足以下所有条件时,才会释放POR:

11.3.2 INIT -> -state

先决条件:

触发事件:

11.3.3 and SLEEP state 11.3.3.1 -> SLEEP-state

先决条件:

触发事件:

异常情况:

11.3.3.2 SLEEP -> WAKE-state

先决条件:

触发事件:

例外情况:

11.3.3.3 WAKE -> SLEEP state

先决条件:

触发事件:

异常情况:

11.3.4 and state 11.3.4.1 -> -state

先决条件:

触发事件:

异常情况:

11.3.4.2 -> INIT state

先决条件:

触发事件:

例外情况:

11.3.4.3 INIT -> state

关于这个状态转换,请参考第11.3.2章节

11.3.5 -> WAKE state

关于这个状态转换,请参考第11.6.1章节中的ABIST描述

11.3.6 WAKE -> -state

先决条件:

触发事件:

例外情况:

11.3.7 WAKE -> state

先决条件:

触发事件:

异常情况:

11.3.8 -> INIT state

先决条件:

触发事件:

异常情况:

11.4 on 检测到故障后的反应

错误根据其严重程度分为4个不同的错误类别:

根据其严重性覆盖了这些错误类别,例如移动至优先于移动至,后者又优先于移动至INIT。

在本文档中,将转移到INIT、和的错误称为“触发状态转换的错误”。

11.4.1 Stay in State

以下故障本身不会触发设备转移到另一个状态,但会通过中断事件指示故障:

由于微控制器供电关闭,在和状态下可能无法在INT引脚上看到中断。该事件存储在状态标志(IF, SYSSF, , , , ,)中。

11.4.2 into INIT State

以下故障将使设备从任何状态转为初始化状态:

11.4.2.1 INIT -> INIT state due to fault 11.4.2.1.1 INIT -> INIT-state due to INIT timer for the first time

描述:

11.4.2.1.2 INIT -> INIT-state due to INIT timer for the time

描述:

11.4.2.2 -> INIT state due to fault

描述:

注:如果在配置的ΔtSS2过期之前将设备发送回状态,则SS2将保持高电平而不变为低电平。

11.4.2.3 -> INIT state due to fault

描述:

例外情况:

11.4.2.4 SLEEP -> INIT state due to fault

描述:

例外情况:

11.4.2.5 WAKE -> INIT state due to fault

描述:

例外情况:

11.4.3 into State

以下故障将使设备从任何状态转入状态:

描述:

11.4.3.2 XXXX -> INIT -> state due to fault

描述:

11.4.3.3 -> state due to fault

描述:

11.4.3.4 -> state due to fault

描述:

11.4.3.5 SLEEP -> state due to Fault

描述:

11.4.3.6 WAKE -> state due to fault

描述:

11.4.3.7 into state due to

描述:

11.4.4 into -state

以下故障/事件将始终使设备处于最高优先级的状态:

11.5

11.6 Built In Self Test (BIST)

提供了通过内置自检功能,借助外部µC测试某些观察函数的选项。这些功能在下面的章节中进行描述。

11.6.1模拟内置自检(ABIST)

提供了测试比较器和评估逻辑的选项,这些逻辑与监控功能有关,有助于激活次要安全关闭路径并生成中断。此外,还可以测试与安全状态控制本身相关的其他比较器和评估逻辑(SSC过压看门狗和切换监视器)。通过内部ABIST控制器实现这一目标,该控制器在每个比较器上执行测试,并产生人工欠压、过压(或电流)条件,检查结果并生成需要由微处理器进行评估的信息,以判断ABIST操作是否成功执行。系统会生成以下关于ABIST操作的状态信息:

对监测和安全相关输出功能的测试在系统中分为三个不同区域运行:

11.6.1.1 How to run the ABIST

在ABIST期间,必须根据微控制器的配置执行看门狗和错误监测。如果不这样做,将导致这些功能的故障事件,并相应地触发中断、复位或安全状态输出事件,从而干扰ABIST结果的正确分析。可通过受保护的寄存器访问禁用看门狗功能和/或错误监测来选择性地在ABIST操作期间进行。在这种情况下,无需进行服务。

在包括去毛刺逻辑的已执行ABIST过程中,由于ABIST功能引起的超出范围条件会触发并更新FLAG寄存器(、、IF)以及状态信息(、、),除了提供在与ABIST相关寄存器(到 )中提供的结果之外还需要考虑。

当内部硬件执行ABIST时,在受影响于ABIST控制逻辑且被认为会触发相应动作的任何事件发生时防止ROT被触发。此外,在第11.4章描述检测到故障后对检测到故障所采取反应方面,状态机也不会改变其状态。如果启动了对次要安全关闭路径有贡献且设备处于正常状态的ABIST,则状态机将从正常转移到唤醒状态。此外,在由于自身原因引起超出范围检测时所有电压都将保持启用。

11.7

提供了微控制器编程支持功能,可用于避免由于窗口看门狗和INIT计时器内的错误监视触发丢失而导致周期性复位触发。通过将MPS引脚拉到5V来激活微控制器编程支持功能。最早应在启用电压参考时提供电压。因此,在微控制器编程期间,将MPS引脚连接到输出QVR可能是一个选项。

主动的微控制器编程支持功能对设备的正常操作进行以下更改:

由于只有看门狗和错误监视对复位函数的贡献被阻断/断开连接,状态机和安全状态控制功能不受影响。因此,窗口或功能看门狗故障计数溢出会触发“移至INIT”事件,但不会重置微控制器。

微控制器编程支持功能还可以根据状态机将移动到任何其他状态。例如,在模式下MPS引脚为高电平,并且存在看门狗错误计数溢出,则设备会进入INIT模式而不进行重置。

12. Safe State 12.1

安全状态控制监视与安全相关的信号,并控制安全状态信号SS1和SS2。以下描述总结了对安全状态控制功能的贡献者以及调整它们的可能性。

操作原理:安全状态控制功能监测以下输入信号:

以下安全状态控制函数的参数可以通过SPI进行编程,这些设置可以在初始化、正常、睡眠和唤醒状态下完成,在WWD和FWD配置以及错误引脚配置中包括通过受保护寄存器禁用各个功能(有关状态的描述,请参阅章节“状态机”):

来自微控制器安全管理单元(SMU)的错误信号在ERR引脚上

错误监控功能要求在微控制器的SMU正常运行时,在ERR引脚上提供一个确定时间的切换信号。这个切换信号被视为“存活”指示。如果出现错误,将通过一个恒定低电平信号来指示。恒定高电平信号也会被视为故障指示,可能是由短路引起的。结果将传递给安全状态控制。

描述:

12.2

12.3 On Unit (SMU - Pin ERR): 12.3.1 on ERR

微处理器安全管理单元(SMU)通过在ERR引脚停止切换信号来指示严重错误,对错误信号的立即反应被设置为:

描述:

描述:

描述:

描述:

描述:

12.3.2 delay on ERR

微处理器安全管理单元(SMU)通过在ERR引脚停止切换信号来指示严重错误,设置了错误信号的恢复延迟时间反应 - SMU被给予恢复的时间。

描述:

描述:

描述:

描述:

12.4 On Error State

复位输出(ROT)指示与微控制器相关的调节器的行为(详细信息请参阅电压监测和复位功能章节)。

描述:

描述:

12.5 On (WWO)

具有实现的窗口看门狗故障计数器(.)。每次无效的窗口看门狗触发时,计数器增加两个;每次有效的窗口看门狗触发时,计数器减少一个。(关于有效和无效触发的规定,请参考功能和窗口看门狗章节)。窗口看门狗故障计数器的状态写入所谓的窗口看门狗状态计数器。任何对窗口看门狗状态计数器进行递增操作都会引起中断。但是对其进行递减操作不会引起中断。窗口看门独立状态计数器的内容不能小于零。在初始化、正常和唤醒状态下可以更改激活安全状态信号SS1和SS2 ΣWWO 的阈值(.)。将该阈值ΣWWO(.)与状态计数器内容进行比较。如果状态计数器内容等于或高于ΣWWO,则激活安全态信号SS1和SS2(低电平)。

描述:

12.6 On (FWO)

具有实现的功能看门狗故障计数器(.)。每次无效的功能看门狗触发时,计数器增加两个;每次有效的功能看门狗触发时,计数器减少一个。(关于有效和无效触发的规定,请参考功能和窗口看门狗章节)。功能看门狗故障计数器的状态写入所谓的功能看门狗状态计数器。任何对功能看门狗状态计数器进行递增操作都会引起中断。但是对其进行递减操作不会引起中断。功能看门狗状态计数器的内容不能小于零。在初始化、正常和唤醒状态下可以更改激活安全状态信号SS1和SS2 ΣFWO 的阈值(.)。将状态计数器的内容与编程阈值ΣFWO (.) 进行比较。如果状态计数器的内容等于或高于ΣFWO,则激活安全状态信号SS1 和 SS2 (低电平) 。

描述:

12.7 On (TSD)

温度过载时,热关断(TSD)会在芯片上发出信号:作为结果,所有预调节器和后调节器将立即关闭。

描述:

13 SPI - 13.1

主要功能:

串行外围接口总线或SPI总线是一种同步串行数据链路,以全双工模式运作。在从机模式下通信,其中主控(µC)启动数据帧。应通过专用芯片选择线进行寻址。这允许将其他从设备连接到SPI总线上。

数据传输:

为了开始通信,µC首先配置时钟,使用的频率小于或等于支持的最大频率。µC拉低的芯片选择来启动通信。

功能描述:

SPI基本访问:MOSI(SDI引脚)上的所有数据都在SPI时钟信号(SCL引脚)上升沿捕获,并在SPI时钟信号(SCL引脚)下降沿移位。对于MISO(SDO),需要采用相同的方法。读操作必须以CMD位为1’b0开头,写操作必须以CMD位为1’b1开头。

如果执行写操作,则将写入命令回送到SDO中。

如果执行读取操作,则计算输出数据流的奇偶校验值。计算所需数据包括1’b1、状态[5:0]和 [7:0] 。如果输出数据流中“ 1”的数量是奇数,则将奇偶校验位设置为“ 1”,即XOR函数发送出所有15个比特之间。

对于写入数据进行奇偶校验检查,在进入FSM初始化状态、正常状态、唤醒状态或睡眠状态时可以随时通过SPI进行配置。在睡眠状态下,SPI具有较低的最大时钟频率,请参阅表19获取详细信息。

SPI错误:

13.2 SPI Write To

某些内部寄存器(、、、、、和)需要受到保护,以防止意外覆盖。可以通过读取寄存器中的LOCK位来检查保护状态。只有在通过SPI发送专用的32位序列后才能对这些寄存器进行写访问。四个字节必须在没有其他SPI写访问之间发送。如果出现错误,则会重置序列检测,即必须重新发送序列。如果在其中发现对以外的任何其他寄存器的写访问,则会生成中断并将成功检测到的序列字节数设置为零。在INIT、和WAKE状态下都可以访问受保护的寄存器。

序列由4个连续字节(1:0xAB;2:0xEF;3:0x56;4:0x12)组成,必须在没有其他SPI写访问的情况下发送。通过读取寄存器可以检查每个写入字节的正确性。一旦成功执行了序列,就可以写入任何受保护配置请求寄存器。为了确保正确写入受保护配置请求寄存器,微控制器应该读回寄存器值并通过检查数据来验证其正确性。在读操作期间,将发送到受保护配置请求寄存器的数据位被反转返回,这意味着微控制器可以计算出读取和预期的寄存器数据的异或结果。如果注册数据正确,则结果应为0xFF。不会检查注册中值的正确性。

只有在成功执行LOCK序列之后,才会由相应的函数捕获所有受保护配置请求寄存器的值。成功的LOCK序列包括一个32位的连续4字节序列(1: 0xDF; 2:0x34; 3:0xBE; 4:0xCA),在发送时不能有其他SPI写访问。可以通过读取寄存器来检查每个写入字节的正确性。如果操作错误,则会重置序列检测,即需要发送新的LOCK序列。在这种情况下(LOCK序列之间有任何SPI写访问),将生成中断信号。一旦成功检测到LOCK序列,配置寄存器和所有内部功能都将使用受保护配置请求寄存器中的值进行更新。确保所有寄存器被正确配置是uC的责任,可以通过向特定寄存器写入新值或读取预期不变的寄存器来实现。不支持对受保护注册表进行部分重新配置,即仅对单个功能进行配置而不更改其他功能,因为成功执行LOCK序列时会将所有受保护配置请求注册表纳入到配置中(、、、、、、)。

在LOCK序列之后,必须考虑最长60微秒的内部配置时间,以确保新配置被接受。受影响的功能包括:

任何受保护的配置请求寄存器都可以进行读取访问。

13.3 SPI写入发起状态转换请求和调节器配置

状态机转换可以通过SPI命令来启动。如果期望任何可选择电压源(后调节器)的状态在下一个状态发生变化,这个信息必须与命令一起发送到同一个寄存器中。如果要更改特定电压源(后调节器)的设置但保持状态不变,则可以采用相同的方法。这基本上意味着SPI命令包含FSM的当前状态,但是对于可配置电压源(后调节器),有不同的设置。为了请求状态转换和/或LDO配置的更改,请求数据必须按照连续写入两个分离寄存器和。写入的数据必须按位取反与写入的数据进行比较。只有在两个寄存器连续写入之后(首先是,然后是),并且在第二条命令结束时CS上升沿被接收时才会接受该请求。如果请求无效(错误序列或者 没有被反转为 ),它将被拒绝,并生成中断,并设置相应的状态标志(NO_OP) 。根据第11章中描述的状态机,在无效的状态转换请求情况下将忽略该请求而不会触发中断。

13.4

14

实现了一个专用的中断生成模块,用于处理来自独立源的请求以生成中断。不同的请求者包括:

如果未正确服务并配置看门狗以允许发生服务错误,即配置了超过2个的错误计数阈值,则会生成中断请求。在这种情况下,只有当错误计数阈值由于此错误而未超过时才会生成中断。

如果错误引脚监视块检测到错误并且配置为允许该错误在一定时间内发生(启用恢复延迟操作),则会生成中断请求。在这种情况下,如果通过错误引脚监视检测到了一个错误,并且恢复延迟尚未过期,则会请求中断。

基于第11.4章描述的定义系统反应,将生成中断请求。

通信LDO的过温警告和过温关闭

电压参考或待机LDO的过流条件

SPI块,在发生SPI错误时

ABIST操作已完成

受保护配置出现双位误差

生成一个中断,通知连接的uC发生了非严重的系统条件。这使得uC能够根据中断源执行适当的操作。存在一个单独的中断线,默认为高电平。所有内部中断源默认启用且无法禁用。在内部中断条件发生后,通过将中断线拉低至少tINT(最小脉冲宽度)来表示产生了一个中断信号。如果在tINT过期之后但是过期之前通过SPI操作清除了所有IF寄存器标志,则会将中断线驱动为高电平。特殊情况:

所有中断源只能通过“写1清除”(w1c)的SPI操作来清除,即在中断寄存器中将相应位写为逻辑一将清除事件。中断事件采用两级方法进行组织。第一级(中断标志)提供有关不同组的中断事件的信息。第二级(状态标志)提供有关哪个特定事件引发了中断的详细信息。要处理一个中断,只需要写入中断标志寄存器(IF)即可。状态标志寄存器仅用于提供详细信息。但是所有状态标志也可以被清除。

建议使用的中断服务程序:

在uC检测到中断后,建议的中断服务例程需要通过SPI执行以下任务:

读取中断标志寄存器(IF)。根据第一次读取的信息,读取状态标志寄存器(s)。根据中断标志和状态标志采取适当的操作。将特定状态标志写回状态标志寄存器以清除它们。使用先前读取的值将中断标志寄存器(IF)写回以进行清除。建议:再次读取中断标志寄存器(IF)以检查是否发生了另一个中断事件。如果是,则返回步骤2)。如果所有位都被清除,则写回中断寄存器(IF)将释放中断线INT(满足中断时序要求)。

只有在释放给uC的复位信号之后才会产生中断。当uC的复位线仍处于活动状态时发生的中断事件不会在中断线上被标记,而是设置该事件的特定状态位。关于中断线时序的详细信息如下图所示:

如果没有清除所有中断状态标志,系统行为的详细信息如下图所示:

无论内部状态标志的当前状态如何,只要设置了该标志,就会产生中断。例如,如果第一次检测到SPI通信的奇偶校验错误,则设置标志SPISF.PARE并生成中断。此标志还将设置相应的SPI中断标志(IF.SPI)。如果未清除IF.SPI标志,但发生第二个SPI奇偶校验错误,则将生成新的中断。上述两个图示所示的时序将满足生成新中断的条件。

15 And 窗口狗和功能狗 15.1 简介

在中实现了两种独立类型的监督:

这些看门狗拥有独立的定时器和错误计数器,可以同时运行两个看门狗。

描述:

15.2 of

窗口看门狗集成在控制器。被监控的微控制器必须在“开放窗口”内定期触发。触发可以是WDI引脚上的下降沿,也可以是通过SPI命令写入寄存器,具体取决于配置。这个触发终止了“开放窗口”。看门狗输出将向WWD故障计数器指示“有效”或“无效”的WWD触发。如果在“开放窗口”期间没有触发或者在“关闭窗口”期间有触发,则看门狗输出将向WWD故障计数器指示“无效的WWD触发”,并开始一个新的“开放窗口”。如果微控制器不能按正确时间触发窗口看门狗,则认为微控制器未按预期工作。会通知微控制器,并在多次故障事件时进行复位。

配置

窗口看门狗的以下参数可以在INIT、和WAKE状态下进行配置:

初始化

窗口看门狗在复位输出引脚ROT从低电平变为高电平时,将在初始化状态下激活。激活后,看门狗会打开一个称为“长开窗口”(LOW)的时间段tLOW。在“长开窗口”期间,窗口看门狗期望通过SPI提供有效的触发信号,如果保持默认配置,则忽略对看门狗触发引脚WDI的任何信号。这是为了避免启动和初始化过程中微控制器输出引脚出现干扰而导致WDI引脚错误触发。微控制器可以在“长开窗口”期间更改窗口看门狗的配置,以更改触发选择以及“打开窗口”和“关闭窗口”的时间。重新配置后,将使用新配置重新启动窗口看门狗。“打开窗口”将相应地开始,并期望由所选的触发输入进行有效触发。

如果在“长开窗口”期间没有进行有效的触发或看门狗配置,窗口看门狗将识别出一个“无效的WWD触发”。如果在存在无效的WWD触发时INIT计时器到期,将会发出所谓的“软复位”。在所谓的“软复位”之后,窗口看门狗会打开一个新的“长开窗口”,这不会通过中断来指示。重复使用“长开窗口”的次数是有限制的。如果在第二个连续的“长开窗口”内未正确触发窗口看门狗,则会发生正常或者所谓的“硬”复位,这意味着引脚ROT变为零,并且后级稳压器输出电压将被关闭。经过三个连续无效触发的“长开窗口”之后,状态机将使设备进入"故障安全状态(详见章节状态机)"。

正常运行

“长开窗口”内的触发信号将终止“长开窗口”,并启动“关闭窗口”。 “关闭窗口”在没有无效触发的情况下具有固定的操作持续时间。在正常操作期间,“关闭窗口”不允许出现有效触发信号。如果在“关闭窗口”内收到有效触发信号,则看门狗会识别为“无效WWD触发”。这个无效触发将终止“关闭窗口”,并开始一个“打开窗口”。每次出现一次“无效WWD触发”,看门狗故障计数器就会增加两次。这通过中断来指示。

“封闭窗口”结束后,看门狗开始一个“打开窗口”。在“打开窗口”中,需要接收到有效的触发信号。如果在“打开窗口”期间接收到有效的触发信号,看门狗将终止“打开窗口”,并开始一个新的“封闭窗口”。如果在“打开窗口”期间没有接收到有效的触发信号,则看门狗会识别为“无效触发”,并将看门狗失败计数器增加两个,并启动一个新的“打开窗口”。这通过中断来指示。在正常操作中,只要接收到有效的触发信号,看门狗就会持续循环在"打开窗口"和"封闭窗口"之间。

WWO

窗口看门狗输出(WWO)是一个内部信号:它连接到安全窗口看门狗故障计数器。WWO的值可以是“有效的WWD触发”或者“无效的WWD触发”。

描述:

pin WDI

看门狗输入引脚WDI具有集成的下拉电流IWDI。看门狗输入WDI可以在“关闭窗口”内或以下“开放窗口”期间转为高电平。

Valid at WDI

看门狗输入信号WDI以TSAM的周期进行定期采样。有效触发信号是从VWDI,high到VWDI,low的下降沿。为了提高对WDI输入上的噪声或故障的抵抗能力,至少需要两个高电平样本后跟两个低电平样本才能得到一个有效触发信号,其中第二个连续采样点测量低电平信号时被认为是有效触发。例如,如果在引脚WDI上的触发脉冲的前三个样本(两个高一个低)位于“关闭窗口”内,并且只有第四个样本(第二次低电平采样)位于“打开窗口”内,则看门狗输出WWO将指示“有效WWD触发”。

at WDI

在“打开窗口”期间未检测到触发信号,或者在“关闭窗口”期间检测到触发信号,被视为无效的触发。看门狗输出WDO会在“打开窗口”期间没有有效触发时立即指示“无效的触发”,或者如果在“关闭窗口”期间检测到一个触发信号,则立即指示"无效的触发"。

15.2.1 时间图 15.2.1.1 : 正常操作:正确触发

“长开窗口”在ROT(监测微控制器相关电压)的复位输出变高时从INIT状态开始。如果在SLEEP中关闭了窗口看门狗,则第一个开放的窗口始于从SLEEP状态到WAKE状态的转换,这由中断指示。此第一个“开放窗口”的时间取决于配置的周期时间,并且为600毫秒(WDCYC = 1)或60毫秒(WDCYC = 0)。在“长开窗口”期间,预计根据配置的触发选择有效地触发WWD。 “长开窗口”的最大时间是固定的,但一旦识别出“有效WWD触发”,它将被终止。窗口看门狗现在进入“关闭窗口”。收到此第一个有效触发后,设备将被允许从INIT移动到状态或从WAKE移动到状态。“关闭窗口”具有固定持续时间tWD,CW(可以通过SPI命令确定)。它紧随着关闭“打开窗户”或“长时间打开”的有效触发信号而开始。“关闭窗户”期间不应应用任何触发信号。 WDI引脚上低至高的过渡不会被检测并且不会导致触发事件,有效的触发信号立即终止了“打开式视图”,因此,“打开式视图”的时间是可变的,并取决于微控制器安排触发所需花费多少时间。这被计算为“Valid WWD ”。 15.2.1.2 Fault : No in open after 故障操作:初始化后窗口未触发。

初始化超时和长开窗(LOW)的持续时间通常是相同的。通常情况下,初始化超时会在稍微早于或与LOW同时结束,这将跳过中断事件(1)。尽管由于给定的准确性,在“长开窗”内缺少有效触发可能会导致在LOW结束后出现中断事件,从而使窗口看门狗故障计数器增加两个。

INIT状态计时器首次到期。由于在INIT状态期间没有收到预期的有效触发窗口看门狗,因此将发出所谓的“软复位”:引脚ROT变为零,但后级稳压器输出电压保持打开。附加信息:如果在接下来的INIT阶段的“长开窗”内无法正确触发窗口看门狗,则将发出“硬复位”,这意味着引脚ROT将变为零,并且输出电压也将关闭。在INIT阶段第三次无效触发之后,设备将进入状态。

在所谓的“软复位”引脚ROT在上电复位延迟时间trd后再次变高,并且看门狗打开一个“长开窗口”,给微控制器触发和同步到看门狗周期的机会。

有效的触发终止了“长开窗口”,这使得“长开窗口”的持续时间可变,取决于触发。这被计为一个“有效WWD触发”并开始一个“关闭窗口”。如果没有中断,则将窗口看门狗故障计数器减一。

接下来的“关闭窗口”持续时间为tWD,CW。在此期间进行的触发将被视为"无效WWD触发"。

15.2.1.3 Fault : No in Open in state 故障操作:稳态下开窗口没有触发器。

在“打开窗口”结束后,如果缺少有效的触发,则会出现“无效的WWD触发”。这个事件通过中断来指示,窗口看门狗故障计数器增加两次。一旦检测到“无效的WWD触发”,看门狗将启动一个新的“打开窗口”,持续时间为tWD,OW,以给微控制器触发和同步到看门狗周期的机会。有效的触发终止了“打开窗口”,使得“打开窗口”的持续时间变量化,并取决于触发。这被计为一个“有效的WWD触发”,并开始一个“关闭窗口”。在没有中断产生的情况下,窗口看门狗故障计数器将减少一次。 附加信息:如果在“打开窗口”内出现多个“无效的WWD触发”,则窗口看门狗故障计数器将再次增加两次,直到达到配置阈值。在这种情况下,将进行复位操作。在时间tWD,CW内,以下的“关闭窗口”将被视为“无效的WWD触发”。

引脚ROT的行为取决于ΣWWO的值。在上面的例子中,假设无效触发不会超过阈值ΣWWO。

15.2.1.4 Fault : False in after 故障操作:初始化后关闭窗户时误触发。

在“关闭窗口”期间发生触发被称为“无效的WWD触发”。此事件由中断指示,并且窗口看门狗故障计数器增加两个。

“关闭窗口”将在“无效的WWD触发”下关闭。原本它会持续tWD,CW时间。虚假触发终止了“关闭窗口”,并启动了一个“打开窗口”,以给微处理器机会来同步到窗口看门狗周期。

在这个“开窗口”内,期望有一个有效的触发。有效的触发会终止“开窗口”,使得“开窗口”的持续时间变量化,并取决于触发情况。这被视为一个“有效的WWD触发”,并开始一个“关闭窗口”。在此期间,窗口看门狗故障计数器将减少一次而不会产生中断。

接下来的“关闭窗口”持续时间为tWD,CW。在此期间内进行的触发将被视为一个“无效的WWD触发”。

引脚ROT的行为取决于ΣWWO的值。在上面的例子中,假设无效触发不会超过阈值ΣWWO。

15.2.1.5 Fault : False in in state 故障操作:稳态下关闭窗户时误触发。

在“关闭窗口”期间发生的触发被称为“无效的WWD触发”。此事件通过中断表示,并且窗口看门狗故障计数器增加两个。

“关闭窗口”将以“无效的WWD触发”结束。原本它会持续时间tWD,CW。虚假触发终止了“关闭窗口”,并开始一个“打开窗口”,给微处理器提供同步到窗口看门狗周期的机会。

在这个“开窗口”内,期望有一个有效的触发。有效的触发会终止“开窗口”,使得“开窗口”的持续时间变量化,并取决于触发情况。这被视为一个“有效的WWD触发”,并开始一个“关闭窗口”。在此期间,窗口看门狗故障计数器将减少一次而不会产生中断。

接下来的“关闭窗口”持续时间为tWD,CW。在此期间内进行的触发将被视为一个“无效的WWD触发”。

引脚ROT的行为取决于ΣWWO的值。在上面的例子中,假设无效触发不会超过阈值ΣWWO。

15.2.2

15.3 of

集成了一个功能性或问题/答案看门狗来监控微控制器。在稳态下,会生成一个问题(从表中取出),同时所谓的心跳计数器开始从零计数。心跳计数器会一直增加,直到心跳周期结束为止。心跳周期的持续时间设置为默认值,但可以通过SPI命令进行调整。问题由4位组成,预期答案由4个8位响应组成。这四个响应必须在心跳周期结束之前发送完毕。最后一个响应将被写入同步响应寄存器以重置心跳计数器。

设备首次上电时,默认情况下功能看门狗是关闭的。可以通过SPI写入.FWDEN来启用它。

功能看门狗可以在初始化、正常和唤醒状态下进行配置。

问题是从表26中提取的,正确的回答在同一行中列出。响应序列必须保持不变,并且可以通过发送响应之前的响应计数器.

来推导出来。对于表中定义的实际问题,对给定问题的正确回答应按照以下方式组成:四个连续的响应字节。

在心跳周期到期之前,必须编写完所有四个响应。如果完整的响应(32位)是正确的,并且最后一个响应字节是使用同步响应发送的,则心跳计数器将被重置为零。如果完整的答案(所有四个响应-32位)是正确的,则被视为“有效FWD触发”,功能看门狗错误计数器ΣFWO将减少1。如果最后一个响应是使用同步响应发送的,则心跳计数器将被重置,但如果答案错误,则被视为“无效FWD触发”,并且功能看门狗错误计数器ΣFWO增加2. 功能看门狗错误计数器ΣFWO溢出会触发“移至INIT”事件,重置心跳计数器并将功能看门狗错误计数器ΣFWO设置为零。

FWO

功能看门狗输出FWO是一个内部信号:它连接到FWD故障计数器。功能看门狗FWO输出的值可以是“有效的FWD触发”或“无效的FWD触发”。

15.3.1 15.3.1.1 :

生成一个新的问题,同时心跳计数器开始计数(假设在此之前已经发生了“有效FWD触发”)。收到正确的响应(RESP3)。收到正确的响应(RESP2)。收到正确的响应(RESP1)。收到正确同步的响应(RESP0)。所有响应都是正确的,响应序列是正确的,并且最后一个同步响应在心跳计数器溢出之前收到。心跳计数器将被重置为零。这被视为“有效FWD触发”,如果功能看门狗错误计数器值大于零,则将其减少1个。生成一个新问题,同时心跳计数器开始计数。 15.3.1.2 Fault : is

生成一个新的问题,同时心跳计数器开始计数(假设在此之前已经发生了“有效FWD触发”)。收到正确的响应(RESP3)。收到正确的响应(RESP2)。收到正确的响应(RESP1)。收到正确的响应(RESP0),但未同步(写入错误寄存器)。目前为止,所有响应都是正确的,响应序列也是正确的,并且最后一个未同步的响应在心跳计数器溢出之前收到。心跳计数器不会被重置并继续计数。这被视为“有效FWD触发”,功能看门狗错误计数器ΣFWO减少1个单位(如果功能看门狗错误计数器值大于零)。生成一个新问题。心跳计数器仍然在增加,等待对新问题的答案。随着时间推移,心跳计数器将过期并发生溢出。这被视为“无效FWD触发”。功能看门狗错误计数器ΣFWO增加2个单位。重置心跳计数器。心跳计时开始递增。没有生成新问题。 15.3.1.3 Fault : is wrong

生成一个新的问题,同时心跳计数器开始计数(假设在此之前已经发生了“有效FWD触发”)。收到正确的回答(RESP3)。收到正确的回答(RESP2)。收到错误的回答(RESP1)。收到正确的回答(RESP0)。心跳计数器将被重置为零。完整的答案不正确。这被视为“无效FWD触发”。功能看门狗错误计数器ΣFWO增加2。心跳计数器被重置。没有生成新问题,但是心跳计数器开始计数。

注意:如果将RESP2和RESP1混合在一起,则两个回答都会被视为不正确 - 回答必须按照正确的顺序发送。

15.3.1.4 Fault :

生成一个新的问题,同时心跳计数器开始计数(假设之前已经发生了“有效FWD触发”)。收到正确的响应(RESP3)。收到正确的响应(RESP2)。缺少一个响应(RESP1)。收到正确的响应(RESP0)。因此,最后一个响应不是真正的最后一个,而是倒数第二个,因为缺少了一个响应(在这个例子中是RESP1)。功能性看门狗将等待所有四个答案被写入,而心跳计数器继续计数。没有固定时间来发送所有四个答案,但它们必须按照正确顺序发送,在心跳计时器过期之前完成。因为缺少了回复 RESP1 ,所以完整的答案不正确。尽管最后一次回复已同步,但心跳计时器不会被重置,并且会继续计数直到溢出。这被视为“无效FWD触发”。功能性看门狗错误计数器ΣFWO增加2。心跳计时器被重置。不会生成新问题,并且心跳计时器开始递增。 16.

这是关于IC在其环境中使用的描述。

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