i.MX RT超低功耗模式捉虫记

NXP管管

i.MX RT超低功耗模式捉虫记

SNVS模式是i.MX RT10XX和i.MX RT11XX系列MCU中功耗最低的状态，其标志性特点是除SNVS电源域保持供电，其余的电源域均处于断电状态。与此同时，SNVS的电流通常是uA这个数量级，对于i.MX RT10XX系列，通常是20uA左右，对于i.MX RT11XX系列，电流通常是10uA以下。正因为如此，SNVS模式在电池应用或者功耗敏感的应用场景得到了较为广泛的应用。


本文将会根据笔者支持客户时遇到的问题进行总结，涉及SNVS模式的进入，唤醒以及电流泄露（currents leakage）。

1无法进入SNVS状态

通常进入SNVS模式有以下两种方法：
·长按ONOFF button 5秒以上
·在SNVS的LPCR寄存器位6写1

使用以上两种方法，芯片将会触发进入SNVS模式的状态机（纯硬件），在正常情况下会将PMIC_ON_REQ引脚的电平从高电平变为低电平，进而关闭除SNVS电源域以外部分的供电。


当使用上面两种方法无法使PMIC_ON_REQ引脚变为低电平时，则说明系统存在异常，进入SNVS模式的状态机流程被打断强制退出了。

A）未处理的中断
未处理的中断会影响系统进入SNVS模式。
其具体的案例是，用户使用RTC作为SNVS模式下的唤醒源，进行定时唤醒，在第一次运行时可以顺利的进入SNVS模式，接着RTC定时时间到，系统唤醒，再次使用写LPCR寄存器的方法让系统进入SNVS模式。

在此时我们就需要查看NVIC寄存器，看看是否有一些中断没有处理，比如说pending寄存器，active寄存器等。

如果发现有相关的中断没有处理，则需要先把中断进行处理后，才能顺利的进入SNVS模式。

在发现有中断没有处理后，应该检查在中断处理函数中，是否没有正确的清除标志位。比如说RTC有HP和LP两部分，定时器用的是LP部分，而用户清除的是HP部分。

B）LPCR寄存器位5

LPCR寄存器位5的作用可以理解为是权限设置，写1的时候允许用户使用软件的方法——在LPCR寄存器位6写1——关闭系统的电源。如果这个位默认是1，实际使用中，有可能因为软件的原因，比如说驱动程序，或者寄存器赋值将其清0，则会导致系统无法通过使用软件的方法让系统进入SNVS模式。

负面典型案例：用户使用RTC时需要使能校准功能，具体的校准数值也存放在LPCR寄存器中，此时查看驱动程序：

base->LPCR= SNVS_LPCR_LPCALB_VAL_MASK & (config->srtcCalValue <<SNVS_LPCR_LPCALB_VAL_SHIFT);

我们将具体的参数代入代码：

base->LPCR= 0x7C00U& (1<<10);

最后写入LPCR寄存器的数值是：0x0400

那么问题来了，位5被清0了，系统无法通过软件的方法进入SNVS模式。这个具体的函数是：

void SNVS_LP_SRTC_Init(SNVS_Type *base, const snvs_lp_srtc_config_t *config)

这行代码设想的功能，是将校准的数值放到指定寄存器位置，但是实际的功能是，将校准数值放到指定的寄存器位置，其余的寄存器清0。

正确的操作方法应该是先将相关的寄存器位清0（与非的方法清0），然后再将校准的数值写入（或的方法写入）即：

base->LPCR&= ~SNVS_LPCR_LPCALB_VAL_MASK;

base->LPCR|=  (config->srtcCalValue <<SNVS_LPCR_LPCALB_VAL_SHIFT);

2进入SNVS模式后无法唤醒

常见的SNVS模式下的唤醒方法有：
·使用RTC定时器唤醒
·短按ON/OFF按钮
·使用WakeUP引脚

对于前两种方式来说，所有的i.MX RT10XX和i.MX RT11XX芯片都可以实现，但是对于第三种方法，并不是所有的芯片都可以实现。因为有些芯片没有wakeup引脚, 例如RT1010。

对于第一种和第三种方法，首先需要排除的是中断是否配置正常，可以在运行(RUN)模式下触发中断，检查中断是否被触发。

对于第二种方法，短按ON/OFF按钮, 不需要任何配置，在进入SNVS模式后短按即可唤醒芯片。

当系统顺利进入SNVS模式后，使用ON/OFF按钮也无法唤醒时，可以按照下面的步骤进行检查

a.短按ON/OFF后，PMIC_ON_REQ是否拉高
b.PMIC_ON_REQ拉高后，其所控制的DCDC是否输出了预期的输出电压
c.DCDC输出预期电压后，检查VDD_SOC_IN的电压是否输出正常，i.MX RT10XX和i.MX RT11XX系列在默认情况下应该都是1.1V左右。
d.若VDD_SOC_IN电压没有正常输出，需要检测DCDC_PSWITCH引脚在唤醒过程中的状态，是否有从低电平拉高到高电平的过程。
e.如果没有从低电平拉到高电平的状态，一直都是在高电平或者较高电压的状态，则需要考虑系统电源存在漏电情况。

对于漏电的这种情况我们需要避免，在数据手册上有所描述：

举个栗子，啊不，例子。例如我们某个GPIO使用了上拉电阻到3.3V，当系统进入SNVS模式后，外部上拉电阻的电源没有关闭，此时将会产生leakage(漏电)。因此在做系统整体电源设计的时候，需要考虑到这一点。

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thinkking1985

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