内核电源调节器RP2040 包括一个内核电源调节器/片上电压调节器可从外部 1.8V~3.3V 电源输入到片上电压调节器给 DVDD 数字核心电源供电。在大多数情况下调节器的输入电源将与芯片的数字 IO 电源 IOVDD 共享一个外部电源从而简化了整体电源需求。为了让芯片启动电压调节器默认启用一旦输入电源可用就会通电。一旦芯片停止复位调节器可以被禁用置于高阻抗状态。也可以在软件控制状态下调整其输出电压输出电压可以被设置为 0.8V~1.3V 范围内最小调节电压为 50mv。输出电压在初始上电或复位后的默认值为 1.1V可以通过写入 VREG 寄存器中的 VSEL 字段来选择所需的输出电压。电压调压器包括一个电流限制最大输出电流为 100mA以防止负载电流超过最大额定值。当电流大于 100mA 时输出电压将不被调节并会低于设置的电压值。如果 DVDD 直接从外部供电则电压调节器可被用于其他地方。常见供电方案如下图所示图 2.27 RP2040 内核电源调节器供电与电容配置示意图调节器必须将 1μF电容放置在其输入VREG_VIN和输出VREG_VOUT引脚附近。1.电源调节器工作模式片上电压调节器以三种模式之一工作。通过写入 VREG 寄存器中的 EN 和 HIZ 字段来选择要使用的模式如下表所示。在初始通电时或复位事件后电压调节器将处于 Normal Operation 正常运行模式。图 2.28 RP2040 电源调节器工作模式配置表三种工作模式不同点如下Normal Operation Mode:在正常工作模式下电压调压器的输出在选定的电压下进行调节并且调节器能够供电Shutdown Mode:在关机模式下电压调压器被禁用功耗被最小化调节器的输出引脚VREG_VOUT被拉到 0V关机模式仅在稳压器不提供 RP2040 的数字内核电源DVDD时才有用。在调节器提供 DVDD 的情况下如果 brown-out 检测启用进入关闭模式将导致复位事件电压调节器将恢复正常模式如果 brown-out 检测不用电压调节器将关闭并将保持在关闭模式High Impedance Mode:在高阻抗模式下电压调压器被禁用其输出引脚VREG_VOUT被设置为高阻抗状态。在这种模式下调节器的功耗被最小化。这种模式允许连接到 VREG_VOUT 的负载从片上调节器以外的电源供电例如这可以允许负载最初从片上的电压调节器供电然后切换到一个在软件控制下的外部调节器。外部调节器还需要支持高阻抗模式一次只需由一个调节器提供负载。当两个调节器都处于高阻抗模式时电源电压由调节器的输出电容器维持2.电源调节器输出状态指示VREG寄存器包含一个单一的状态字段ROK它指示电压调节器的输出是否被正确调节。在通电时ROK 保持低电平直到调节器启动输出电压达到ROK设置的阈值(ROK TH.ASSERT)在高于 ROK 设置的阈值(ROK TH.ASSERT)后 ROK 置位保持高电平。ROK TH.ASSERT 通常是设置输出电压的 90% 左右。请注意调整输出电压到更高的电压将导致 ROK 变低直到达到更高的 ROK 设置的阈值(ROK TH.ASSERT)。如果调节器处于高阻抗模式ROK 的电压也会下降。3.电源调节器寄存器电压调压器与芯片级复位子系统共享一个寄存器地址空间。这里列出了这两个子系统的寄存器。VREG 寄存器是电压寄存器子系统的一部分。BOD和CHIP_RESET寄存器是芯片级重置子系统的一部分。共享地址空间被称为vreg_and_chip_reset。VREG_AND_CHIP_RESET寄存器的基本地址为0x40064000图 2.29 RP2040 VREG_AND_CHIP_RESET 寄存器偏移表图 2.30 RP2040 VREG 寄存器位域说明表图 2.31 RP2040 BOD 寄存器位域说明表图2.32 RP2040 CHIP_RESET 寄存器位域说明表电压调节器具体参数如下图 2.33 RP2040 电源调节器参数规格表这些值将随 VREG_VOUT 上的负载电流和电容而变化。以上数据是在 EN 1负载电流0 mAVREG_VIN 增加在 100μs 情况下的参数值。
内核电源调节器RP2040 包括一个内核电源调节器/片上电压调节器可从外部 1.8V~3.3V 电源输入到片上电压调节器给 DVDD 数字核心电源供电。在大多数情况下调节器的输入电源将与芯片的数字 IO 电源 IOVDD 共享一个外部电源从而简化了整体电源需求。为了让芯片启动电压调节器默认启用一旦输入电源可用就会通电。一旦芯片停止复位调节器可以被禁用置于高阻抗状态。也可以在软件控制状态下调整其输出电压输出电压可以被设置为 0.8V~1.3V 范围内最小调节电压为 50mv。输出电压在初始上电或复位后的默认值为 1.1V可以通过写入 VREG 寄存器中的 VSEL 字段来选择所需的输出电压。电压调压器包括一个电流限制最大输出电流为 100mA以防止负载电流超过最大额定值。当电流大于 100mA 时输出电压将不被调节并会低于设置的电压值。如果 DVDD 直接从外部供电则电压调节器可被用于其他地方。常见供电方案如下图所示图 2.27 RP2040 内核电源调节器供电与电容配置示意图调节器必须将 1μF电容放置在其输入VREG_VIN和输出VREG_VOUT引脚附近。1.电源调节器工作模式片上电压调节器以三种模式之一工作。通过写入 VREG 寄存器中的 EN 和 HIZ 字段来选择要使用的模式如下表所示。在初始通电时或复位事件后电压调节器将处于 Normal Operation 正常运行模式。图 2.28 RP2040 电源调节器工作模式配置表三种工作模式不同点如下Normal Operation Mode:在正常工作模式下电压调压器的输出在选定的电压下进行调节并且调节器能够供电Shutdown Mode:在关机模式下电压调压器被禁用功耗被最小化调节器的输出引脚VREG_VOUT被拉到 0V关机模式仅在稳压器不提供 RP2040 的数字内核电源DVDD时才有用。在调节器提供 DVDD 的情况下如果 brown-out 检测启用进入关闭模式将导致复位事件电压调节器将恢复正常模式如果 brown-out 检测不用电压调节器将关闭并将保持在关闭模式High Impedance Mode:在高阻抗模式下电压调压器被禁用其输出引脚VREG_VOUT被设置为高阻抗状态。在这种模式下调节器的功耗被最小化。这种模式允许连接到 VREG_VOUT 的负载从片上调节器以外的电源供电例如这可以允许负载最初从片上的电压调节器供电然后切换到一个在软件控制下的外部调节器。外部调节器还需要支持高阻抗模式一次只需由一个调节器提供负载。当两个调节器都处于高阻抗模式时电源电压由调节器的输出电容器维持2.电源调节器输出状态指示VREG寄存器包含一个单一的状态字段ROK它指示电压调节器的输出是否被正确调节。在通电时ROK 保持低电平直到调节器启动输出电压达到ROK设置的阈值(ROK TH.ASSERT)在高于 ROK 设置的阈值(ROK TH.ASSERT)后 ROK 置位保持高电平。ROK TH.ASSERT 通常是设置输出电压的 90% 左右。请注意调整输出电压到更高的电压将导致 ROK 变低直到达到更高的 ROK 设置的阈值(ROK TH.ASSERT)。如果调节器处于高阻抗模式ROK 的电压也会下降。3.电源调节器寄存器电压调压器与芯片级复位子系统共享一个寄存器地址空间。这里列出了这两个子系统的寄存器。VREG 寄存器是电压寄存器子系统的一部分。BOD和CHIP_RESET寄存器是芯片级重置子系统的一部分。共享地址空间被称为vreg_and_chip_reset。VREG_AND_CHIP_RESET寄存器的基本地址为0x40064000图 2.29 RP2040 VREG_AND_CHIP_RESET 寄存器偏移表图 2.30 RP2040 VREG 寄存器位域说明表图 2.31 RP2040 BOD 寄存器位域说明表图2.32 RP2040 CHIP_RESET 寄存器位域说明表电压调节器具体参数如下图 2.33 RP2040 电源调节器参数规格表这些值将随 VREG_VOUT 上的负载电流和电容而变化。以上数据是在 EN 1负载电流0 mAVREG_VIN 增加在 100μs 情况下的参数值。
