【Aurix系列学习】TC264D最小系统搭建—基本配置引脚
目录
1. 测试引脚
2. 调试引脚
3. 复位/NMI引脚
/PORST引脚
/ESRx引脚
4. 电源引脚
初始引脚的配置是TC264D单片机的重点，这一块的配置关系到单片机能否正常上电并可靠运行，下面所述是TC-264芯片所需要配置的引脚目录：
AURIX芯片正常工作需要配置的引脚：
测试引脚(/TESTMODE)
调试引脚(/TRST, TCK, TMS, TDO, TDI)
硬件配置引脚 (HWCFG0, HWCFG1, HWCFG2, HWCFG3, HWCFG6, VGATExP)
复位/NMI引脚 (/PORST, /ESR0, /ESR1)
电源引脚(VEXT, VDDP3, VDDFL3, VDD, VDDM, VAREF, VSS, VSSM, VAGND..)
硬件配置引脚涉及到的方面比较广，我单独写了一篇blog：TC264D最小系统搭建—硬件配置引脚，剩下的引脚配置将在这篇文章里介绍。
1. 测试引脚
测试引脚配置相对简单，以下是手册的描述：
/TESTMODE引脚专门用于器件生产后工厂测试模式。 正常工作情况时，应直接连接到VEXT（5V或3.3V外部主电源）。/TESTMODE引脚具有内部弱上拉电阻， 电阻应足够大以确保当该引脚开路时，器件不会进入测试状态。 然而，建议使用更大上拉(~1- 4,7 K)外部连接引脚。 不需要外部连接至调试接插件。无一例外， 采用不同封装的器件都带有/TESTMODE引脚。
所以，在我们的电路里，我们直接使用10K的电阻进行强上拉：
图1 /TESTMODE外部上拉
2. 调试引脚
调试引脚的配置也很简单，这里不多赘述：
| 调试引脚 | 复位状态/内部上拉/下拉器件 | JTAG模式 | DAP（2引脚） | DAP（3引脚） |
|---|---|---|---|---|
| /TRST | 内部弱下拉电阻 (27 – 100 uA) |
/TRST保持低电平，选择JTAG测试复位输入 (外部10K上拉) |
/PORST引脚释放时， /TRST保持高电平，选择DAP模式。 通常，调试工具驱动/TRST高电平，选择DAP模式。 |
|
| TCK | 内部弱下拉电阻(27 – 100 uA) | 40 MHz测试时钟输入给uC (外部10K上拉） |
DAP0 时钟引脚 |
DAP0 时钟引脚 |
| TMS | 内部弱下拉电阻 (27 – 100 uA) | 测试模式选择输入给uC。 （外部10K上拉） |
DAP1 双向数据 |
DAP1 双向 |
| TDO (P21.7) | DAP模式内部弱上拉电阻 JTAG模式上拉电阻禁用 |
测试数据输出到uC | 不使用 | DAP2 |
| TDI (P21.6) | 内部弱上拉电阻(27 – 100 uA) | 测试数据输入至uC （外部10K上拉） |
不使用 | 不使用 |
| TGIx | GPIO引脚重叠内部弱上拉电阻 | /BRKIN （外部10K上拉） |
||
| TGOx | GPIO引脚重叠内部弱上拉电阻 | |||
我们这里使用的是DAP 3引脚模式：
图2 DAP接口
3. 复位/NMI引脚
在介绍TC264的复位部分之前，我们需要先对这个芯片的复位种类有个大概的认识。TC264的复位包括上电复位、系统复位、调试复位、应用复位、模块复位五种类型。每种复位类型都对系统部分或者全部产生作用，而且一个相同的复位源可能会产生不同的复位类型。
| 复位类型 | 作用范围 | 复位源 | 配置寄存器 |
|---|---|---|---|
| 上电复位 | 系统所有部分都进入预定义的状态 | /PORST引脚，电源系统的EVR13监控、EVR33监控、看门狗SWD、挂起监控STBYR | |
| 系统复位 | 除电源系统、调试系统、复位配置外全部进入预定义状态 | 所有上电复位源、ESRx、SMU（安全管理）、STMx、SW、CB0 | RSTCON |
| 调试复位 | 调试系统进入预定义状态 | 所有上电复位以及CB1 | RSTCON |
| 应用复位 | 所有外设、CPU、部分SCU进入预定义状态 | 所有上电复位、系统复位以及CB2 | RSTCON |
| 模块复位 | 单独某个模块进入预定义状态 | 有各个模块相关寄存器定义例如MOD_KRSTx.RST | 相关寄存器 |
我们目前只使用到了上电复位，所以下面我们对上电复位这一块的电路进行介绍：
/PORST引脚
/porst引脚就是我们所熟悉的复位引脚，这玩意基本每个单片机都会有一个，提供外部硬复位功能（Infineon单片机里称之热复位），使得芯片可以快速回到初始位置。其在单片机系统内的地位绝对是无法撼动的（毕竟菜鸟们拽回单片机就靠它了=-=）。下面是手册内对该引脚配置的介绍：
上电复位引脚需要保持外部高电平，这样一来微控器才可以在RUN状态下工作。在5V， 3.3V或是1.3V供电失败情况下， 具有11-13mA输出驱动能量的PROST引脚是一个双向复位引脚。 /PORST引脚上存在一个内部弱下拉（15–120uA拉电流），以确保如果/PORST引脚至焊盘绑定线断开的话，器件是在复位（安全）状态。
当/PORST引脚外部建立时，触发热复位。所有热复位是有内部次序的， RAM内容不会受到影响。仅在RAM写操作完成后， 才执行复位功能， 并且CPU必须为空闲状态。
根据推挽或开漏电流， 外部稳压器实现复位输出； 应注意在PORST线的上拉和串联电阻的大小，如图3。默认情况下， PORST的激活也同时激活ESR0复位输出线，如图PORST输入和输出路径。
通常在运行状态下， 需要一个强上拉电流使PORST保持高电平。 这个上拉需要对抗微控器下拉，稳压器下拉或也可能是额外拉器件的工作。 PORST引脚具有默认的TTL电平，这样在该引脚上只需要2.0V可以使微控器不进入复位状态。
然而， 0.8V低电平有效需要一个较强的低边驱动，这样一来根据应用需要，引脚会对噪声更加敏感。固有焊盘模拟滤波器会阻止高达80ns的寄生PORST低脉冲。模拟滤波器允许大于220 ns的PORST脉冲通过。如果应用要求更多的过滤操作，也可以激活其他的PORST数字滤波器，它会阻挡高达500ns的PORST脉冲峰值。
图3 PROST输入和输出路径
图4 PROST连接
上面这段引述大概介绍了TC264热复位所需要注意的，其中我们需要注意的就是我加粗的部分，总结一下大概是以下几点：
- PORST因为内部有一个弱下拉电阻（保证外部因为意外出现该引脚浮空时单片机不会出错），所以为了可以正常实现外部复位，需要一个外部强上拉电阻来抵消，但该电阻的大小需要满足条件：
1）未采取复位时，引脚最小电压要大于2V。
2）采取复位时，引脚最大电压要小于0.8V。 - 当外部供电（5、3.3、1.3）过低时，会导致冷复位，这种复位状态也会输出给PORST脚，会使PORST脚强制拉低；
- PORST引脚输入的（滤波后）复位状态会同步传给ESR0；
所以对于PORST脚的硬件配置，首先需要有一个合适的上拉电阻，其次还需要一个合适的触发电路。
下面电路其实就是275开发板的复位电路。实现两个功能，（1）上电自动复位，上电以后外部上拉电阻将复位引脚拉高完成复位；（2）手动复位，按下复位开关，MOS管将复位引脚拉低，当然这个时候的上拉电阻很关键。然后快速松开开关，MOS管关断，复位引脚被拉高完成复位。
图5 TC275开发板里复位电路连接
当然，这样设计的电路很麻烦，对于我们最小系统板来说需要简化，所以我们的电路里只保留了上拉电阻：
图6 板载复位电路连接
/ESRx引脚
ESR接口引脚既可以提供内部复位的外部指示，也可以提供外部源触发内部复位的机制。说白了，它既可以输出复位，也可以用来进行复位。一般都用ESRx引脚作来进行复位状态输出。
大家肯定有疑惑，复位状态输出的意义在哪里呢？然而，实际上它的作用很大：一旦完成了初始化 ，有些应用情况要求一个上电后的复位输出延迟和复位输出信号。例如，对于像外部RAM， FLASH， EEPROM器件这样的存储设备要求复位保持更长的时间， 并且是在主微控器件复位释放后， 再延迟一段得到释放。在这些情况下，/ESRx可以另外配置为传递更长时间的复位，或者更低的复位如系统和应用程序复位到外部世界。
图7 复位状态输出
我们在板子上留了一个复位指示电路，就是利用了ESR0的复位输出功能。这个指示灯会在两种情况下亮，一种是用户自己按下复位按键，那肯定啥事没有，岁月静好；但另一种情况就是系统内部发生了位置情况导致的复位，也就是系统出现了不正常，这种情况下芯片十有八九已经羽化登仙了，不过也别放弃治疗，说不定能抢救一下呢？
所以如果灯不正常亮了，立刻断电！立刻断电！立刻断电！这可是白花花的钱啊~
4. 电源引脚
电源的配置较复杂，这里贴出TC264中所有可能需要用到的引脚及其功能表，以及电源状态列表。具体我们电路里如何配置会在后面详细说明。
| 电源引脚 | 接地引脚 | 范围 | 主要功能 | I/O | OSC PLL |
ADC | Flash | Standby |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 被供电模块 | ||||||||
| 5 V±10%或3.3V±10%灵活电源电压 | ||||||||
| VEXT | VSS 或 E-pad |
2.97 5.50 |
芯片内EVR13和EVR33稳压器的源电压。决定I/O电平的主要的I/O电源。通用待机电源引脚 | 是 | 否 | 是 | 是 5V Flash 程序设计 |
是 通用待机电源 |
| VEVRSB | VSS或 E-pad |
2.97 5.50 |
独立待机RAM电源引脚。仅在BGA封装可用。 待机模式下， 使CPU0 DSPR内部RAM保持供电。 QFP封装下，该引脚绑定在VEXT 主电源。 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 独立待机RAM电源 |
| VFLEX | VSS 或 E-pad |
2.97 5.50 |
Flexport专用电源。 3.3V或5V电源给VFLEX 供电，决定Flexport的I/O电压。 | 是 P11 P12 |
否 | 否 | 否 | 否 |
| VDDM | VSSM | 2.97 5.50 |
ADC主电源。TC243和TC242没有该引脚，它们的ADC电源是通过 VEXT 供电。 | 否 | 否 | 是 | 是 | 否 |
| VAREFx | VAGNDx | 2.97 5.50 |
全部器件的ADC参考电源。 TC27x有2对， TC29x有3对VAREF/ VAGND 电源引脚。 | 否 | 否 | 是 | 否 | 否 |
| 3.3V±10%电源电压 | ||||||||
| VDDP3 | VSS 或 E-pad |
2.97- 3.63 |
Flash,JTAG和P21电源 | 是 P21 |
否 | 否 | 是 | 是 |
| VDDP3/ VDDOSC3 |
VSSOSC | 2.97 3.63 | HSCT和DTS电源 振荡器和PLL电源 |
是 P21 |
是 | 否 | 是 | 否 |
| VDDFL3 | VSS 或 E-pad |
2.97 3.63 |
Flash传感放大器电源。小封装中不具备。 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
| VEBU | VSS | 2.97 3.63 |
EBU数字电源只有在BGA416和BGA516封装类型中才具备。 | 是 P24 P25 |
否 | 否 | 否 | 否 |
| VDDPSB | VSS 或 E-pad |
2.97 3.63 |
DAP/JTAG焊盘组电源。器件冷启动关闭标定时，待机DAP电源访问EMEM。仅在ED器件中具备。 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
| VAGBT3 | VSSAGBT | 2.97 3.63 |
AGBT电源。仅在ED TQFP封装中具备。 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 |
| 1.3V±10%电源电压 | ||||||||
| VDD | VSS 或 E-pad |
1.17 1.43 |
主内核电源。 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
| VDD / VDDOSC |
VSSOSC | 1.17 1.43 |
振荡器和PLL电源。 主内核电源。 | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 |
| VDDSB | VSS 或 E-pad |
1.17 1.43 |
仿真器件EMEM（仿真存储器）电源仅在ED器件中具备。 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 |
| VAGBT | VSSAGBT | 1.17 1.43 |
AGBT电源。 ED TQFP封装中才具备。 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 |
| 电源相关引脚 | ||||||||
| VGATE1P | VSS 或 E-pad |
2.97 5.50 |
SMPS EVR13稳压器的P通道MSOFET栅极驱动。 LDO EVR13稳压器的P通道MSOFET路元件栅极驱动。 |
否 | 否 | 否 | 否 | 否 |
| VGATE1N | VSS 或 E-pad |
2.97 5.50 |
SMPS EVR13稳压器的N通道MSOFET棚极驱动。 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 |
| VCAP0 VCAP1 |
VSS | 0 3.63 |
TC23x中开关电容EVR13 SMPS稳压器的飞跨电容(1uF)终端。 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 |
| 电源 引脚 |
5V 运行模式 |
3.3V 运行模式 |
5V 待机 |
5V待机独立电源 VEVRSB |
3.3V 待机 |
ED待机 模式 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VEXT | 导通（5V外部）。5V外设稳压器供电。 | 导通（3.3V外部）。 3.3V外设稳压器供电。 |
导通 | 断开 | 导通 | 断开 |
| VEVRSB | 如果可用，导通（5V外部）。不需要待机功能时， 连接至VEXT 。需要待机功能时，由独立待机稳压器/电源供电。 | 如果可用，导通（3.3V外部）。待机功能不需要情况下，连接至VEXT 。待机功能需要的情况下，由独立待机稳压器/电源供电。 | 导通 | 导通 | 导通 | 断开 |
| VFLEX | 导通 P11端口电压为5V时，连接至VEXT。 P11端口电压为3.3V时， PCB上连接至VDDP3。 （例如， -Ethernet） |
导通 连接至VEXT。 |
导通或 断开 |
断开 | 导通或 断开 | 断开 |
| VDDM | 导通（5V外部）。 | 导通（5V或3.3V外部）。 | 导通或 断开 |
断开 | 导通或 断开 | 断开 |
| VAREFx | 导通（5V外部）。 | 导通（5V或3.3V外部）。 | 导通或 断开 |
断开 | 导通或 断开 | 断开 |
| VFLEXE | 如果可用，导通。 EBU不可用情况下，连接至VEXT 5V。使用EBU3.3V焊盘时， PCB上连接至VDDP3 3.3V。 | 如果可用，导通。 连接至VDDP3。 | 导通 | 断开 | 导通 | 断开 |
| VDDP3 | 导通（3.3V外部或EVR33）。 | 导通。连接至VEXT。 | 断开 | 断开 | 导通 | 断开 |
| VDDP3 / VDDOSC3 |
导通（3.3V外部或EVR33）。 | 导通。连接至VEXT。 | 断开 | 断开 | 导通 | 断开 |
| VDDFL3 | 导通（3.3V外部或EVR33）。 | 导通， 连接至VEXT电源 | 断开 | 断开 | 导通 | 断开 |
| VEBU | 如果可用，导通（3.3V外部或EVR33) | 如果可用，导通连接至VEXT。 | 断开 | 断开 | 导通 | 断开 |
| VDDPSB | 导通(1.3V外部工具电源或连接至VDDP3)。 | 导通(1.3V外部工具电源或连接至VDDP3)。 | 断开 | 断开 | 断开 | 如果需要通过DAP访问EMEM，导通。 |
| VAGBT3 | 导通如果可用，连接至VDDP3。 | 导通。 如果可用，连接至VDDP3。 | 断开 | 断开 | 断开 | 断开 |
| VDD | 导通（1.3V外部或EVR13）。 | 导通（1.3V外部或EVR13）。 | 断开 | 断开 | 断开 | 断开 |
| VDD / VDDOSC |
导通（1.3V外部或EVR13）。 | 导通（1.3V外部或EVR13）。 | 断开 | 断开 | 断开 | 断开 |
| VDDSB | 导通（1.3V外部工具电源或连接至VDD）。 | 导通（1.3V外部工具电源或连接至VDD）。 | 断开 | 断开 | 断开 | 导通 |
| VAGBT | 如果可用，连接至VDD。 | 如果可用，连接至VDD。 | 断开 | 断开 | 断开 | 断开 |
| VCAP0 VCAP1 |
不可用. | 导通 13，连接至 。 如果使用 1uF SC DC 电容. | 断开 | 断开 | 断开 | 断开 |
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