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中微爱芯AiP8F32XX产品开发指南

4小时前
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中微爱芯为AiP8F32XX系列芯片提供一份产品开发指南,帮助用户快速掌握芯片性能,降低产品开发周期,提高开发效率。

1. 触摸应用场景

(涉及AiP8F32XX全系列)

弹簧按键。

2. 系统时钟8M

(涉及AiP8F320X和AiP8F321X系列)

AiP8F320X和AiP8F321X系列内置16M振荡源,而芯片系统时钟频率必须设置小于或等于8M。用户可参考我司提供的DEMO库即可满足相关设置。

3. P5x引脚触摸禁止使用

(涉及AiP8F320X和AiP8F321X系列)

AiP8F320X和AiP8F321X系列的P50和P51引脚不建议使用触摸功能。

4. 中断优先级设置

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X、AiP8F326X系列)

4.1. 中断优先级说明

中断排序分为3列、6行(组);

AiP8F320X和AiP8F321X型号无归类3中断。

不配置中断优先级情况下,默认所有中断抢占优先级相同,即列1=列2=列3。

中断优先级配置行优先级可以由IPx.x进行设置,00是最低优先级,11是最高优先级;

4.2. 中断优先级使用注意事项

上电初始化,默认所有中断的优先级一致。

方案允许情况下,建议不修改中断优先级;

提高优先级设置原则:

1、关闭中的中断被提高优先级,则不会对功能有任何影响。

2、中断优先级设置以行(组)为一个单元,即整行的中断优先级统一被提高。

3、中断的优先级设置必须符合:列1≥列2≥列3。 其中同一组中断的优先级永远保持一致,无需比较。

4、列3中的中断优先级禁止提高。

范例1:


调整组3的优先级为11(最高);绿色表示:该中断开启。

解析:UART0/1/2和外部中断3被提高中断优先级为最高,其中UART0/1/2中断处于列2,外部中断3处于列1。根据规定,必须要求列2的前面列(列1中的外部中断3)和列1的前面列(没有,无需判断)中开启中断的优先级必须更高或最高,由于列1中的外部中断3优先级为最高,则使用正确。

优先级顺序:外部中断3=UART中断>LVD=I2C=TK=定时器0;

范例2:


调整组1优先级为11(最高),调整组3优先级为11(最高),组5优先级为10(次高);绿色表示:该中断开启。

优先级顺序:外部中断1=外部中断3=LVD中断=UART0/1/2中断>定时器0中断>I2C中断=TK中断=定时器1中断 =定时器5中断=归类2中断。

范例3(错误):


调整组5优先级为11(最高);绿色表示:该中断开启。

解析:定时器0中断和归类3中断被提高中断优先级为最高,其中定时器0中断处于列2,归类3处于列3。根据规定,必须要求列3的前面列(列2中的定时器0中断、TK中断)和列2的前面列(没有,无需判断)中开启中断的优先级必须更高或最高,由于列2中的TK中断优先级最低,则无法满足条件,中断优先级设置错误。

修改方法: 将归类3中断关闭。

5. UART注意事项

5.1. UART串口发送完成中断TC

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)

开启串口完成中断TC,则每次一个完整的帧发送完毕后需要关闭发送中断,下次发送时再开启。

例如: 功能要求: 每隔200ms发送一次数据帧DataSend[20]。则参考如下。

主函数中:

步骤一:使能UART发送功能;

步骤二:将第一个发送数据赋值到Uart发送寄存器UARTx_DR中;

步骤三:使能UART发送中断。

UART发送中断中:

步骤:判断数据是否发送完成,如果发送完毕则关闭发送中断,否则继续发送剩下数据。

5.2. 全双工通信设计

(涉及AiP8F32XX全系列)

UART发送完成中断标志位TC和接收中断标志位RxNE在同一个寄存器上,此寄存器不能位操作,所以在清除TC和RxNE时会对整个寄存器进行与操作,这样当UART进行全双工通信时发送和接收中断有可能同时产生,或者是两者之间间隔时间很短,会出现TC或者RxNE被误清除导致中断丢失的风险,因此在全双工通信应用场景中,中微爱芯独特的位操作设计可避免该风险的产生。设计原理:TC和RxNE该位只可读或者写0,无法写1,这样通过对标志位直接赋值0的方式来进行位清除,无需通过与操作。具体如下:

6. IDLE模式唤醒

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)

IDEL模式下,无论是采用中断唤醒还是复位唤醒,必须要求中断/复位时钟源和系统时钟源处于同一个时钟源,否则会出现无法唤醒的情况。

例如: 程序中设定WDT定时中断唤醒IDLE模式,其中系统时钟采用HIRC,WDT时钟采用LIRC,那么要求进入ILDE模式之前,必须设置系统时钟为时钟源为LIRC,或者将WDT时钟源设置为 HIRC。

7. PCB中GND的连接方式

(涉及AiP8F32XX全系列)

芯片VDD端口连接的消抖电容端的GND、P07端口的触摸基准电容Cx的GND和芯片的GND,这三个GND必须尽可能的靠近,同时该段GND连接到总GND的走线尽可能的短,这样有利于提高EFT性能。

VDD与GND走线宽度不低于30mil。

芯片GND走线: 单面板:芯片地距离总地尽可能短,且不建议走线太过弯曲,出现锐角情况。双面板:建议GND覆铜,且尽可能的增加顶层与底层GND覆铜的过孔,增大GND电流能力,可提高EFT性能。

连接方式分为两种:导线连接和覆铜连接,如下图。


原理图中GND连接


PCB中GND设计1(采用导线方式连接)


PCB中GND设计2(采用覆铜方式连接)

8. E2PROM读/写规范

(涉及AiP8F32XX全系列)

注意:E2PROM擦写次数为10000次,超过该值可能导致程序异常。(AiP8F326X擦写次数为10W次)

在E2PROM数据读或者写时,必须关闭总中断,操作完之后再打开总中断。如下图。


数据写入


数据读取

在E2PROM/FLASH和UART同时使用时,当UART使能接收中断时,则要求E2PROM/FLASH操作之后清除UART溢出错误标志位。

9. 定时器输出精确波形

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)

用户开启触摸功能,同时需要定时器输出精准波形驱动相关器件(如蜂鸣器),一般建议如下2种方法:

方法一:采用硬件PWM输出。

方法二:采用T0定时器软件输出,将T0中断优先级设置最高(禁止设置T1或者T2),同时关闭外部中断0-4。

10. KEYCODE寄存器

(涉及AiP8F32XX全系列)

以下寄存器需要对KEYCODE寄存器写入固定值已解锁写保护:

注:

1、需预先写入KEYCODE解锁写保护:0x3C、0x02、0xA0,写结束后写入0x00打开写保护

2、需预先写入KEYCODE解锁写保护:0x3C、0x02、0xA1,写结束后写入0x00打开写保护

11. AC高压或过零信号检测

(涉及AiP8F32XX全系列)

11.1. 高压信号检测

输入到芯片引脚电压不能超过VDD,且芯片引脚附近建议添加一个RC滤波模块。如下:


RC滤波

11.2. 过零信号检测

硬件方案:采用隔离式检测,同时在芯片检测端口添加一个RC滤波模块。如下:


方式1:采用光耦隔离


方式2:采用三极管隔离

软件方案:采用我司单独提供的带过零检测功能的触摸函数库。

12.系统时钟采用HXT

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)

芯片系统时钟采用外部高速晶振(如16M),此时使能触摸功能,且开启触摸硬件自动跳频功能,则内部HIRC需处于开启状态,否则触摸失效。

13.I2C使用规范

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)

I2C作为从机的要求:

1、只支持1对1模式,即1个主机和1个从机,不支持多从机模式。

2、每次只能接收1个数据,即主机每次只能发送1个数据,且数据格式为:START(W)+ADDR+DATA+STOP。从机软件中通过判断STOP标志位来进行判定数据是否完成接收。

14.WDT使用

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)

WDT的时钟源必须与系统时钟源一致。

WDTCR寄存器的WDTCK位必须设置为0。

ILDE/STOP模式下WDT复位/唤醒设置:清除WDT计数器后延时3个WDT时钟以上再进入ILDE模式或者STOP模式。

15.不同外设中断共用同一个中断使能位

(涉及AiP8F32XX全系列)

原则:中断标志位需要第一时间清除。

如AiP8F3264芯片中,ADCSPI共用同一个中断使能位INT15E,当该位置1时,则开启ADC和SPI中断。当软件中同时使能ADC和SPI功能时,则要求上述两个外设的中断标志位需第一时间清除。

16.STOP模式唤醒

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)

为了消除外部中断有概率无法唤醒STOP的问题,现建议用户如下操作:

步骤1:进入STOP模式之前,关闭总中断。

步骤2:清除项目中开启中断的中断标志位

步骤3:进入STOP状态

步骤4:退出STOP模式,恢复总中断

17.系统上电初始化注意事项

(涉及AiP8F320X、AiP8F321X系列)

由于芯片初始上电时,默认开启LVR为1.9V,系统时钟采用4M工作。当用户将系统时钟切换到8M工作时,由于该频率下的最低工作电压必须高于2.1V,则如果出现电源慢上电情况,电压在2.1V以下1.9V以上同时将系统时钟切换到8M时,则容易出现芯片死机现象。

建议如下:

第一步:延时100-200ms,等待电源稳定

第二步:设置LVR

第三步:设置系统时钟频率

18.通信线硬件注意事项

(涉及AiP8F32XX全系列)

18.1. 芯片UART、I2C、SPI等与另外一颗MCU或者WIFI通信

为了降低外接通信引脚对触摸的影响,则可以在通信引脚上加100~220pF电容来降低外部干扰到芯片触摸的影响。 一般建议通信引脚串联电阻(100-510欧姆)、电容(100~220pF)形成RC滤波,其中滤波电容C尽量靠近MCU芯片引脚。


两颗MCU间UART通信


MCU与WIFI通信

18.2. MCU与LED、LCD、时钟电路驱动芯片连接的通信

一般建议通信引脚串联电阻(100-510欧姆)、电容(100~220pF)形成RC滤波,其中滤波电容C尽量靠近MCU芯片引脚。

18.3. AD、编码器、红外等信号输入引脚

外部信号一般建议采用RC滤波后,再进入MCU引脚用于检测。其中滤波电容C尽量靠近MCU芯片引脚。


19.HXT使用注意事项

(涉及AiP8F32XX全系列)

必须使用规格小于等于24MHZ的高速晶振进行4分频配置后才可作为系统时钟,为了提高晶振及芯片的稳定性,建议PCB晶振接口设计应当尽量靠近芯片晶振引脚(5mm左右),如下图所示:

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无锡中微爱芯电子有限公司成立于2004年,是一家以集成电路设计、测试、方案开发、销售和服务为主的高新技术企业,是工信部认定的集成电路设计企业,是国家鼓励的重点集成电路设计企业。公司总部位于无锡国家集成电路设计中心,在深圳、顺德、武汉设有分公司,在合肥、顺德设有研发中心。 中微爱芯拥有一支有着丰富专业知识和经验的团队,拥有完善的IC设计系统,具备CMOS、BCD、VDMOS等设计能力。产品已形成MCU、显示驱动(LED/LCD)、通用逻辑、信号链、马达&栅驱动、功率器件、电源、音响、遥控器、通信、配套等多个系列数千款产品,为汽车电子、工业控制、网络通信、新能源、消费电子等领域提供全面的芯片解决方案。 中微爱芯高度重视产品质量和知识产权建设, 先后通过了ISO 9001:2015质量管理体系、知识产权管理体系以及EHS环境与职业健康安全体系认证,赢得了广泛的市场认同和客户赞誉。此外,公司按AEC-Q100标准建立可靠性实验室并已完成CNAS实验室认可的一阶段审核,进一步提升测试验证能力和管理水平。 中微爱芯本着“合作、开放、责任、执行”的企业精神,秉承“专业、规范、服务、高效”的经营理念,坚持以客户为中心,积极面对未来,不断创新进取,以雄厚的技术实力,优良的服务品质,为客户提供自主可控的高质量、高可靠产品,致力于打造国内一流的集成电路设计企业,诚愿与各界朋友紧密合作,携手发展,共创美好未来。

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