处理器BUCK电感选择要求

功率电感关键参数

重要

L(电感值) = 4.7uH ± 20%,DCR(直流阻抗) ≦ 0.4 ohm,Isat(饱和电流) ≧ 450mA。

如何降低待机功耗

为了满足手表产品的长续航要求,建议硬件设计上利用负载开关对各个功能模块进行动态电源管理;如果是常开的模块或通路,选择合适的器件以降低静态电流。

设计时要注意控制电源开关的GPIO管脚的硬件默认状态,同时增加M级阻值的上下拉电阻,保证负载开关默认关闭。

电源器件选型上,LDO和Load Switch 芯片要选择静态电流Iq和关断电流Istb都小的器件,特别是常开的电源芯片一定要关注下Iq参数。

处理器工作模式及唤醒源

CPU Mode Table

工作模式

CPU

外设

SRAM

IO

LPTIM

唤醒源

唤醒时间

Active

Run

Run

可访问

可翻转

Run

-

-

Sleep

Stop

Run

可访问

可翻转

Run

任意中断

<0.5us

DeepSleep

Stop

Stop

不可访问,全保留

电平保持

Run

RTC,唤醒IO,GPIO,LPTIM,蓝牙

250us

Standby

Reset

Reset

不可访问,全保留

电平保持

Run

RTC,唤醒IO,LPTIM,蓝牙

1ms

Hibernate

Reset

Reset

不可访问,不保留

高阻

Reset

RTC,唤醒IO

>2ms

Interrupt wake up source Table

中断源

管脚

详细描述

LWKUP_PIN0

PA24

中断信号0

LWKUP_PIN1

PA25

中断信号1

LWKUP_PIN2

PA26

中断信号2

LWKUP_PIN3

PA27

中断信号3

LWKUP_PIN10

PA34

中断信号10

LWKUP_PIN11

PA35

中断信号11

LWKUP_PIN12

PA36

中断信号12

LWKUP_PIN13

PA37

中断信号13

LWKUP_PIN14

PA38

中断信号14

LWKUP_PIN15

PA39

中断信号15

LWKUP_PIN16

PA40

中断信号16

LWKUP_PIN17

PA41

中断信号17

LWKUP_PIN18

PA42

中断信号18

LWKUP_PIN19

PA43

中断信号19

LWKUP_PIN20

PA44

中断信号20

时钟

芯片需要外部提供2个时钟源,48MHz主晶体和32.768KHz RTC晶体,晶体的具体规格要求和选型如下:

重要

晶体规格要求

晶体

晶体规格要求

详细描述

48MHz

CL≦12pF(推荐值7pF)△F/F0≦±10ppmESR≦30 ohms(推荐值22ohms)

晶振功耗和CL,ESR相关,CL和ESR越小功耗越低,为了最佳功耗性能,建议采用推荐值CL≦7pF,ESR≦22 ohms.晶体旁边预留并联匹配电容,当CL<9pF时,无需焊接电容

32.768KHz

CL≦12.5pF(推荐值7pF)△F/F0≦±20ppm ESR≦80k ohms(推荐值38Kohms)

晶振功耗和CL,ESR相关,CL和ESR越小功耗越低,为了最佳功耗性能,建议采用推荐值CL≦9pF,ESR≦40K ohms.晶体旁边预留并联匹配电容,当CL<12.5pF时,无需焊接电容

推荐晶体列表

型号

厂家

参数

E1SB48E001G00E

Hosonic

F0 = 48.000000MHz,△F/F0 = -6 ~ 8 ppm,CL = 8.8 pF,ESR = 22 ohms Max TOPR = -30 ~ 85℃,Package =(2016 公制)

ETST00327000LE

Hosonic

F0 = 32.768KHz,△F/F0 = -20 ~ 20 ppm,CL = 7 pF,ESR = 70K ohms Max TOPR = -40 ~ 85℃,Package =(3215 公制)

SX20Y048000B31T-8.8

TKD

F0 = 48.000000MHz,△F/F0 = -10 ~ 10 ppm,CL = 8.8 pF,ESR = 40 ohms Max TOPR = -20 ~ 75℃,Package =(2016 公制)

SF32K32768D71T01

TKD

F0 = 32.768KHz,△F/F0 = -20 ~ 20 ppm,CL = 7 pF,ESR = 70K ohms Max TOPR = -40 ~ 85℃,Package =(3215 公制)

射频

射频走线要求为50ohms特征阻抗。如果天线是匹配好的,射频上无需再增加额外器件。设计时建议预留π型匹配网络用来杂散滤波或天线匹配。

hardware/SF32LB52/assets/52xB/sf32lb52X-B-rf-diagram.png
射频电路图

显示

芯片支持3-Line SPI、4-Line SPI、Dual data SPI、Quad data SPI和串行JDI 接口。支持16.7M-colors(RGB888)、262K-colors(RGB666)、65K-colors(RGB565)和 8-color(RGB111)Color depth模式。最高支持512RGBx512分辨率。

SPI/QSPI显示接口

芯片支持 3/4-wire SPI和Quad-SPI 接口来连接LCD显示屏,各信号描述如下表所示。

SPI/QSPI 信号连接方式

spi信号

管脚

详细描述

CSx

PA03

使能信号

WRx_SCL

PA04

时钟信号

DCx

PA06

4-wire SPI 模式下的数据/命令信号Quad-SPI 模式下的数据1

SDI_RDx

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输入信号Quad-SPI 模式下的数据0

SDO

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输出信号请和SDI_RDX短接到一起

D[0]

PA07

Quad-SPI 模式下的数据2

D[1]

PA08

Quad-SPI 模式下的数据3

RESET

PA00

复位显示屏信号

TE

PA02

Tearing effect to MCU frame signal

JDI显示接口

芯片支持并行JDI接口来连接LCD显示屏,如下表所示。

并行JDI屏信号连接方式

spi信号

管脚

详细描述

CSx

PA03

使能信号

WRx_SCL

PA04

时钟信号

DCx

PA06

4-wire SPI 模式下的数据/命令信号Quad-SPI 模式下的数据1

SDI_RDx

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输入信号Quad-SPI 模式下的数据0

SDO

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输出信号请和SDI_RDX短接到一起

D[0]

PA07

Quad-SPI 模式下的数据2

D[1]

PA08

Quad-SPI 模式下的数据3

RESET

PA00

复位显示屏信号

TE

PA02

Tearing effect to MCU frame signal

触摸和背光接口

芯片支持I2C格式的触摸屏控制接口和触摸状态中断输入,同时支持1路PWM信号来控制背光电源的使能和亮度,如下表所示。

触摸和背光控制连接方式

spi信号

管脚

详细描述

CSx

PA03

使能信号

WRx_SCL

PA04

时钟信号

DCx

PA06

4-wire SPI 模式下的数据/命令信号Quad-SPI 模式下的数据1

SDI_RDx

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输入信号Quad-SPI 模式下的数据0

SDO

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输出信号请和SDI_RDX短接到一起

D[0]

PA07

Quad-SPI 模式下的数据2

D[1]

PA08

Quad-SPI 模式下的数据3

RESET

PA00

复位显示屏信号

TE

PA02

Tearing effect to MCU frame signal

存储

存储器连接接口描述

芯片支持外挂SPI Nor Flash、SPI NAND Flash、SD NAND Flash和eMMC 四种存储介质。

SPI Nor/Nand Flash信号连接

spi信号

管脚

详细描述

CSx

PA03

使能信号

WRx_SCL

PA04

时钟信号

DCx

PA06

4-wire SPI 模式下的数据/命令信号Quad-SPI 模式下的数据1

SDI_RDx

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输入信号Quad-SPI 模式下的数据0

SDO

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输出信号请和SDI_RDX短接到一起

D[0]

PA07

Quad-SPI 模式下的数据2

D[1]

PA08

Quad-SPI 模式下的数据3

RESET

PA00

复位显示屏信号

TE

PA02

Tearing effect to MCU frame signal

SD Nand Flash和eMMC信号连接

spi信号

管脚

详细描述

CSx

PA03

使能信号

WRx_SCL

PA04

时钟信号

DCx

PA06

4-wire SPI 模式下的数据/命令信号Quad-SPI 模式下的数据1

SDI_RDx

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输入信号Quad-SPI 模式下的数据0

SDO

PA05

3/4-wire SPI 模式下的数据输出信号请和SDI_RDX短接到一起

D[0]

PA07

Quad-SPI 模式下的数据2

D[1]

PA08

Quad-SPI 模式下的数据3

RESET

PA00

复位显示屏信号

TE

PA02

Tearing effect to MCU frame signal

启动设置

芯片支持内部合封Spi Nor Flash、外挂Spi Nor Flash、外挂Spi Nand Flash、外挂SD Nand Flash和外挂eMMC启动。其中:

  • SF32LB52AUx6 内部合封有flash,默认从内部合封flash启动

  • SF32LB52D/F/HUx6 内部合封psram,必须从外挂的存储介质启动

启动选项设置

Bootstrap[1] (PA13)

Bootstrap[0] (PA17)

Boot From ext memory

L

L

Spi Nor Flash

L

H

Spi Nand Flash

H

L

SD Nand Flash

H

H

eMMC

启动存储介质电源控制

芯片支持对启动存储介质的电源开关控制,以降低关机功耗。电源开关的使能管脚必须使用PA21来控制,开关的使能电平要求是[高打开,低关闭]。

重要

  • SF32LB52AUx6 内部合封有flash,请给VDD_SIP加电源开关。

  • SF32LB52D/F/HUx6 内部合封psram,如果PVDD=3.3V,且VDD_SIP使用内部LDO供电,VDD_SIP可以不加电源开关;如果PVDD=1.8V,VDD_SIP要加电源开关。

  • 外供存储介质的电源独立于VDD_SIP,单独增加电源开关。

  • 所有和启动有关的存储器的电源开关的使能脚必须用PA21控制。

按键

开关机按键

芯片的PA34支持长按复位功能,可以设计成按键,实现开关机+长按复位功能。PA34的长按复位功能要求高电平有效,所以设计成默认下拉为低,按键按下后电平为高,如 {number}所示。

hardware/SF32LB52/assets/52xB/sf32lb52X-B-PWKEY.png
开关机按键电路图

普通GPIO按键

机械旋钮按键

振动马达

芯片支持PWM输出来控制振动马达。

hardware/SF32LB52/assets/52xB/sf32lb52X-B-VIB.png
振动马达电路图

音频接口

芯片的音频相关接口,如表4-16所示,音频接口信号有以下特点:

  1. 支持一路单端ADC输入,外接模拟MIC,中间需要加容值至少2.2uF的隔直电容,模拟MIC的电源接芯片MIC_BIAS电源输出脚;

  2. 支持一路差分DAC输出,外接模拟音频PA, DAC输出的走线,按照差分线走线,做好包地屏蔽处理,还需要注意:Trace Capacitor < 10pF, Length < 2cm。

音频信号连接方式

音频信号

管脚

详细描述

BIAS

MIC_BIAS

麦克风电源

AU_ADC1P

ADCP

单端模拟MIC输入

AU_DAC1P

DACP

差分模拟输出P

AU_DAC1N

DACN

差分模拟输出N

模拟MEMS MIC推荐电路如 {number}所示,模拟ECM MIC 单端推荐电路如 {number}所示,其中MEMS_MIC_ADC_IN和ECM_MIC_ADC_IN连接到SF32LB52X的ADCP输入管脚。

hardware/SF32LB52/assets/52xB/sf32lb52X-B-MEMS-MIC.png
模拟MEMS MIC单端输入电路图
hardware/SF32LB52/assets/52xB/sf32lb52X-B-ECM-MIC.png
模拟ECM单端输入电路图

模拟音频输出推荐电路如 {number}所示,注意虚线框内的差分低通滤波器要靠近芯片端放置。

hardware/SF32LB52/assets/52xB/sf32lb52X-B-DAC-PA.png
模拟音频PA电路图

传感器

芯片支持心率、加速度和地磁等传感器。传感器的供电电源,选择Iq比较小的Load Switch来进行电源的开关控制。

UART和I2C管脚设置

芯片支持任意管脚UART和I2C功能映射,所有的PA接口都可以映射成UART或I2C功能管脚。

GPTIM管脚设置

芯片支持任意管脚GPTIM功能映射,所有的PA接口都可以映射成GPTIM功能管脚。

调试和下载接口

芯片支持DBG_UART接口用于下载和调试,通过3.3V接口的UART转USB Dongle板接PC机。芯片可以通过DBG_UART进行调试信息输出,具体请参考表{number} <sf32lb52x-B-P-JDI-LCD-table>

调试口连接方式

DBG信号

管脚

详细描述

DBG_UART_RXD

PA18

Debug UART 接收

DBG_UART_TXD

PA19

Debug UART 发送

产线烧录和晶体校准

思澈科技提供脱机下载器来完成产线程序的烧录和晶体校准,硬件设计时,请注意至少预留测试点:PVDD、GND、AVDD33、DB_UART_RXD、DB_UART_RXD,PA01。

详细的烧录和晶体校准见“**_脱机下载器使用指南.pdf”文档,包含在开发资料包中。

原理图和PCB图纸检查列表

见“Schematic checklist.xlsx”和“PCB checklist.xlsx”文档,包含在开发资料包中。