MCX A系列微處理器之供電系統(tǒng)

全新的MCX A系列融合了恩智浦通用MCU的特點(diǎn)，適用更為廣泛的通用應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了低成本，低功耗，高安全性和高可靠性。MCXA153是MCX A系列的第一款產(chǎn)品，已于2024年1月份上市，為低成本入門MCU應(yīng)用提供了豐富的功能和特性。后續(xù)MCX A系列還會(huì)繼續(xù)推出新產(chǎn)品，為客戶提供持續(xù)的硬件和軟件的可擴(kuò)展升級(jí)路徑。

一起來了解一下MCX A最新產(chǎn)品的供電系統(tǒng):

MCXA153的供電系統(tǒng)

從MCXA153的供電框圖可以看出，跟MCX N系列相比， MCX A系列的供電簡(jiǎn)單了很多。首先是System Domain, 由VDD供電，VDD還會(huì)給PMC， Core LDO, 和IO供電。Core LDO會(huì)把VDD電壓轉(zhuǎn)化成Core電壓， 從而給Core Domain供電。另外有VDD_ANA的供電引腳，給模擬模塊ADC供電，還有VDD_USB供電引腳，給USB full speed PHY供電。整體看來，MCX A供電結(jié)構(gòu)是比較簡(jiǎn)單的。

MCXA153的供電模式切換

從供電模式來看，MCX A支持兩種運(yùn)行 (Active) 模式：Standard Drive (SD) 模式和Mid Drive （MD）模式。在SD模式下，VDD_Core的電壓是1.1V，支持最高96MHz的Core頻率。MD模式下，VDD_Core的電壓是1.0V，可以支持到48MHz的Core頻率。對(duì)于客戶來說，Core電壓是透明的，因?yàn)椴荒軠y(cè)量到Core電壓。

除了運(yùn)行模式之外，MCX A還支持四種低功耗模式：

◆ Sleep模式-只有Core處于sleep狀態(tài)

◆ Deep Sleep模式-MCU整個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘都默認(rèn)停止了，但是支持異步操作時(shí)鐘的外設(shè)，可以繼續(xù)工作

◆ Power Down模式-所有處于Core Domain的模塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)，即保持狀態(tài)但不能繼續(xù)工作，并且此時(shí)Core和RAM的retention電壓不一樣，RAM切換到RAM Retention LDO供電，這樣好處是進(jìn)一步降低系統(tǒng)漏電，降低功耗

◆ Deep Power Down模式-Core Domain是完全掉電的，這個(gè)是跟MCX N系列類似。低功耗模式是由CMC和SPC控制的，這個(gè)跟MCX N系列是相互兼容的

RAM Retention

RAM通過不掉電來保持住數(shù)據(jù)，MCX A支持三個(gè)RAM Retention分組，每個(gè)分組都可以獨(dú)立保持供電：

第一個(gè)RAM Retention分組是RAM X0和RAM X1；第二個(gè)分組是RAM A0, 第三個(gè)是RAM A1；這三組RAM是可以配置是否需要獨(dú)立保持供電。

對(duì)于上電時(shí)序的要求，因?yàn)镸CX A供電結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，對(duì)于上電時(shí)序的要求也比較簡(jiǎn)單，有兩點(diǎn)需要注意一下：VDD和VDD_ANA供電要同時(shí)上電，另外VDD和VDD_ANA的電壓要保持一致。

MCX A的供電系統(tǒng)中包括一些電壓監(jiān)控模塊，主要是上電復(fù)位（POR），會(huì)檢測(cè)VDD電壓是否低于POR電平，另外是低電壓檢測(cè)（LVD）和高電壓檢測(cè)（HVD），會(huì)監(jiān)測(cè)VDD的電壓，對(duì)于VDD_Core來說，會(huì)有LVD檢測(cè)VDD_Core的電壓，另外還有檢測(cè)VDD_USB電壓，判斷VDD_USB是否上電。

從MCX A供電模式切換框圖可以看到整個(gè)系統(tǒng)供電模式切換的過程。當(dāng)MCU從POR出來以后，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入復(fù)位過程，完成復(fù)位后系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)進(jìn)入運(yùn)行（Active）模式，從運(yùn)行模式可以進(jìn)入所有低功耗模式，包括Sleep，Deep Sleep，Power Down和Deep Power Down。從Sleep，Deep Sleep和Power Down低功耗模式，系統(tǒng)可以直接返回到運(yùn)行模式，不需要重新復(fù)位，但是Deep Power Down模式在喚醒時(shí)，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)過復(fù)位后，才能進(jìn)入運(yùn)行模式。