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CH582/ch579/ch573/ch57x 硬件设计

设计前 首先根据自己的实际需要选择合适的型号, 可以参见CH579/CH573/CH57x/CH583/CH58x 上手指南系列 - iot-fan - 博客园CH579 上手指南系列中的一些型号进行选择.

芯片一般建议搜索同系列最高配置的芯片比如找ch577的搜索ch579即可">获取官方硬件信息: 直接在官网搜索相关芯片,一般建议搜索同系列最高配置的芯片,比如找CH577的搜索CH579即可

本文分为以下章节:

  1. 电源部分
  2. 时钟部分
  3. 复位引脚
  4. 天线部分
  5. 调试和烧录接口
  6. USB部分
  7. 以太网部分
  8. LCD设计
  9. GPIO设计
  10. 设计参考原理图
  11. layout注意事项

[电源部]

除了 CH573X/CH583M 是1.7v-3.6v除供电外,其他的CH57x/CH58x系列芯片的型号是2.3v-3.6v供电 芯片可内置LDO或者DCDC为内核以及RF部分供电

集成DCDC与LDO:

芯片的内部工作电压通常只有1.几个v,而且电源通常是3.3v,降压通常有两种方法:DCDC和LDO方式

DCDC与LDO对比

  • DCDC方式:
    1. 性能是供电电流较低,功耗友好,
    2. 需要功率电感(增加)BOM),
    3. 一定程度的减少RX接收灵敏度.
  • LDO方式:
    1. 电流稍大,
    2. 但不需要外部电感,只需将电感引脚直接并联,或贴0欧电阻即可,成本低,
    3. 接收灵敏度会更好.

DCDC方式下:

  1. DCDC功率电感WCH顺络用于开发板SPH202012H220MT/ YNR2016-220 ,其他型号注意电流和等效电阻

[时钟]

高频时钟

  • CH577/578/579内部高频RC,如果不需要无线,做普通MCU时钟精度要求不高,可用于内部;但是,如果进行无线通信/以太网通信,则需要外部高频时钟;
  • CH573/571/581/583/582/581RC,这意味着必须存在外部晶振

低频时钟

  • BLE主机模式良好的兼容性,主机模式必须增加外部32768
  • BLE从机模式,对RTC如果定期没有要求,可以使用内部低频RC做RTC时钟.
  • 其他情况取决于实际需要.

晶体选择:

  • 外部高频晶体
    • 推荐参数:32Mhz/10ppm/12pF
    • 无源晶体通常有三个关键参数:频率/误差/负载电容,CH57x系列芯片 在使用BLE时候, 所选晶体的推荐参数为32Mhz/10ppm/12pF,虽然芯片内部支持负载电容调节,但调节范围有限,只支持晶体负载电容的调节
  • 外部低频晶体
    • 32.768Khz/20ppm/12.5pF
  • 对于要求较高的场景,一般建议调整内部电容值进行实际测量。当然,这是所有产品设计的一般规律.

[复位引脚]

复位引脚打开后,内部上拉会生效,不需要悬挂外部上拉。如果不需要复位,可以直接悬挂. 芯片在和PB23复位时,低电平有效,但注意以下事项

  1. 对于ch577/578/579,SWD使能后,外部复位(PB23)引脚自动强制关闭;
  2. 在使用reset引脚对应外设后,必须关闭外部复位ch579上使用LCD;
  3. 烧录时修改外部复位后,必须重新上电才能生效;
  4. 在芯片处于ISP 的boot此时,如果复位有效,芯片将退出isp;
  5. 芯片出厂的默认配置,复位引脚没有启用.
  6. 如果用按钮复位,需要并联10nF(103)电容对地(CH573F/571F必须). * 新版本的CH579 在bootloader 版本>=2.8后,如果外挂104(100nF)当芯片上电时,电容会导致外部复位而不是上电复位,导致进入bootloader然后跳出去,保险方法是挂103,不挂就不挂 * ch571/573 外部复位必须大于1us,其实加电容主要是抖

[天线部分]

  • CH57x系列芯片的天线部分内部集成balun,低通, 引脚内部有50欧姆的阻抗,通常只需要直接50欧姆ohm的 天线即可
  • 直接使用常见的2,不需要极端性能.4G的PCB/SMA/IPEX的天线即可
  • 天线对净空要求较高, layout 注意严格遵循陶瓷天线layout指南
  • 尽量使用个人建议PIFA天线是倒F天线,可以大大增强天线引脚的抗性ESD能力
  • 在可能需要SRRC/CE/FCC 等认证时,建议在输出引脚时预留 π 滤波位置, 可先贴0欧电阻直接连接到天线.

[调试与烧录接口]

烧录支持(对于CH579,ARM-SWD该功能需要芯片bootloader>=2.5才能开启), 但并非所有型号都有USB外设,而SWD可能有些封装没有引出具体的接口IO,所以在这里设计时一定要小心.

  • SWD:
    • 对于CH578M/CH579M 使用PB16_SWDIO / PB17_SWCLK(只有QFN支持48芯片,并且有局限性)
    • 对于CH571/CH573等RISC-V内核芯片SWD 在 PB14,PB15,此SWD为wch专有,非通用arm-swd
  • USB: PB10_D- /PB11_D ;
  • UART1: PA8/PA9;
  • USB/UART 下载触发 IO: 大多数芯片CH57x,CH58x洗牌默认PB22.(此脚低电平上电时将进入固件下载模式)CH579/CH573/CH53/CH57x/CH58x 下载固件,烧录 - iot-fan - 博客园

[USB部分]

[以太网部分]

[LCD设计]

LCD的功能 SEG使能是4个IO控制位, 如果SEG选用的IO 不连续,一定严格参考手册上SEG寄存器可以对应IO 范围:

[9.GPIO设计]

  • CH577/CH578/CH579 的GPIO 只有0-15具有中断功能,如PA0-PA15,PB0-PB15
  • CH571/CH573 的所有GPIO都有中断功能
  • GPIO中断可以在休眠中唤醒芯片
  • 没有用到的GPIO 悬挂,默认上电是悬挂输入,如果功耗低,这些IO要有一定的电平,可以初始化为上拉输入或下拉输入

[设计参考原理图]

[layout注意事项]

图片来源: 沁恒微电子官方 CH579 EVT 开发板:CH579PCB.ZIP - 南京沁恒微电子有限公司

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标签: rx20陶瓷大功率电阻陶瓷电阻rx

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