ZHCSQM7B May 2022 – June 2024 TPS65219
PRODUCTION DATA
GPIO(引脚 16)是输入/输出数字引脚,但仅在多 PMIC 配置中使用输入功能。在为单个 PMIC 配置时,此引脚用作 GPO(通用输出),而在为多个器件配置时,此引脚用作 GPIO(通用输入/输出)。可以在寄存器字段 MULTI_DEVICE_ENABLE(地址 0x1F)中进行此配置。当为“多器件”进行配置时,GPIO 可以同步多个 TPS65219 器件的上电和断电序列,适用于需要额外电源轨的应用。GPIO 引脚用于指示每个 PMIC 的状态,使它们始终处于相同的状态和相同的序列时隙。在每个序列时隙开始时,所有 TPS65219 PMIC 都将 GPIO 引脚驱动为低电平。序列时隙持续时间结束,且该时隙的所有电源轨都已达到 UV 阈值后,器件会释放 GPIO 引脚。两个器件都将 GPIO 引脚设置为高电平之后,它们一起进入下一个序列时隙。两个 PMIC 始终处于相同的上电或断电时隙,因此可以将每个 PMIC 的多个电源轨分配到相同的序列时隙。图 7-11 展示了两个 TPS65219 器件共享同一输入电源 (VSYS)、EN 引脚和 GPIO 以实现多 PMIC 运行的示例 PDN。
同步多个 TPS65219 PMIC 时的要求
图 7-12 展示了在执行上电序列之前,处于 INITIALIZE 状态的两个 PMIC 之间的同步。处于 INITIALIZE 状态时,在接收到 ON 请求之前,器件会将 GPIO 保持为低电平。仅当收到 ON 请求时,才会释放 GPIO。驱动 ON 请求的外部信号必须连接到两个器件的 EN/PB/VSENSE 引脚。两个器件都处于 INITIALIZE 状态且这两个器件都收到 ON 请求后,PMIC 就会继续执行上电序列。即使两个器件具有不同的内部启动时间,这项技术也能确保两个器件同时启动上电序列。
图 7-13 展示了上电序列期间两个 PMIC 之间的同步。两个 PMIC 之间连接了一个开漏 GPIO,用作指示器,指明器件的序列时隙已完成。在每个序列时隙的开头,两个 PMIC 都会下拉此 GPIO。器件时隙计时器到期且该时隙的所有电源轨都达到 UV 阈值后,GPIO 释放为高电平。当两个 PMIC 都释放了 GPIO 时,组合 GPIO 变为高电平。两个器件都将 GPIO 引脚设置为高电平之后,两个 PMIC 会进入下一个序列时隙。两个 PMIC 总是同时处于相同的序列时隙中。
图 7-14 展示了从运行模式切换到待机模式时两个 PMIC 之间的同步情况。在运行或待机模式下,GPIO 默认状态为高电平。当器件想要更改状态时,它会在特定的低电平持续时间内将 GPIO 设置为低电平。低电平持续时间决定了请求的类型。对于 STANDBY/ACTIVE 请求,GPIO 设置为低电平大约 38µs 至 52µs,对于 OFF 请求,设置为大约 180µs 至 243µs。通过选择合适的时间,考虑到时钟变化和相邻请求之间的时间间隔,确保器件始终看到相同的状态转换。当 GPIO 为低电平时,器件会计算它保持低电平的时间。在 GPIO 上升沿,器件根据低电平持续时间开始状态转换。如果 GPIO 保持低电平的时间超过超时持续时间,则表示 GPIO 发生故障,器件转换为 INITIALIZE 状态。
图 7-15 展示了断电序列期间两个 PMIC 之间的同步。断电序列以类似的方式运行。如果为电源轨启用了有源放电,则序列时隙会延长,直至电源轨放电至低于 SCG 阈值,除非发生时隙超时或设置寄存器字段 BYPASS_RAILS_DISCHA RGED_CHECK。如果对当前时隙中的所有电源轨禁用放电,则实际时隙时间仅基于所选时隙持续时间。时隙持续时间结束且具有有源放电功能的电源轨放电后,器件会将 GPIO 设置为高电平。所有器件将 GPIO 始终为高电平之后,它们就会进入下一个断电步骤。
图 7-16 展示了两个 PMIC 之间的超时同步。如果输出电源轨发生故障,则不会释放 GPIO。超时后,器件进入“超时同步”状态,并等待 3ms,然后再将 GPIO 设置为高电平。组合 GPIO 变为高电平之后,两个器件开始执行断电序列。例如:如果 PMIC A 的 BUCK1 短路至 GND,则在时隙持续时间结束后,稳压器不会达到 UV,并且不会释放 GPIO。如果时隙 1 持续时间为 10ms,且 PMIC A 速度快 10%,则只需 9ms 就会超时。超时后,器件进入超时同步状态,此时 GPIO 在 3ms 后设置为高电平。PMIC B 电源轨正常斜升,但由于 BUCK1 上出现故障,最初不会检测到 PMIC A 的 GPIO 上出现高电平状态。PMIC B 也会进入超时同步状态,并在 3ms 后将 GPIO 设置为高电平。在 PMIC B 超时同步后,组合 GPIO 为高电平且两个 PMIC 开始一起断电。