Vollständiger Rockchip-RK818-PMIC-Leitfaden: Pins, Stromsequenz, DTS und Debugging

Chinesische Quelle V1.0.1; Kernelbereich 3.10 / 4.4 / 4.19. Der technische Vorwortumfang umfasst Modulkonzepte, Funktionen, Konfiguration und Fehlersuche. Kein englisches PDF liegt vor: Alle vier Sprachen basieren vollständig auf der chinesischen Quelle und nutzen vorhandene technische Originalbilder daraus. Nur ArmSoM-Plattformreferenz: PMIC, SoC, SDK/BSP, Kernel, Versorgungsbaum und Akkuspezifikation der konkreten Platine prüfen. Keine Hardwaretests oder pauschale Platinenunterstützung.

Code, Parameter und Logs sind Herstellerbeispiele, keine ArmSoM-Messungen. Änderungen an Versorgung, Ladestrom, Spannung oder Temperaturregelung können Abschaltung, Schäden oder Akkurisiken verursachen. Beispiele nicht ungeprüft übernehmen; thermischen Schutz im Normalbetrieb niemals deaktivieren. Quellenwidersprüche bleiben ohne erratene Konstanten erhalten; siehe Prüfnotizen. HDIM5V-Schreibweise, 0.737.5-Stufe, RK808-Abschaltverweis und ramp-delay bleiben zur Prüfung erhalten.

ArmSoM Docs · Rockchip kernel

1. Grundlagen

1.1 Übersicht

RK818 integriert 4 Hochstrom-DCDCs, 1 Hochstrom-BOOST, 9 LDOs, 1 SWITCH, einen HDIM5V-Ausgang (Quellenschreibweise), einen OTG-Ausgang, 1 RTC, einstellbare Sequenz, Schaltladung, intelligente Versorgungspfade und Coulomb-Zähler. Systemversorgungen sind meist DCDC oder LDO; Eigenschaften folgen (Details in weiterer Literatur).

1. DCDC: hoher Wirkungsgrad bei großer Ein-/Ausgangsspannungsdifferenz, jedoch relativ hohe Welligkeit und Kosten; daher für große Spannungsabfälle und hohe Lastströme. Übliche Modi sind PWM mit gutem Welligkeits-/Transientenverhalten, aber geringerem Wirkungsgrad, und PFM mit höherem Wirkungsgrad, jedoch geringerer Belastbarkeit.

2. LDO: geringer Wirkungsgrad bei großer Spannungsdifferenz, aber niedrige Kosten. Zur Verbesserung des Wirkungsgrads wird das System optimiert: Ein LDO mit 1.1V Ausgang kann beispielsweise vom DCDC VCCIO_3.3V gespeist werden. Soweit die Schaltung dies erlaubt, den LDO an einen DCDC-Ausgang anschließen und die Einschaltreihenfolge beachten.

1.2 Funktionen

Aus Anwendersicht werden die RK818-Funktionen als vier Bereiche beschrieben:

1. regulator: steuert den Zustand der einzelnen DCDC- und LDO-Versorgungen.

2. rtc: Zeitführung, Zeitsteuerung und verwandte Funktionen.

3. clk: zwei 32.768KHZ-Taktausgänge; einer ist ständig aktiv und nicht steuerbar, der andere wird per Software gesteuert.

4. Lade- und Ladezustandsfunktionen werden hier nicht detailliert behandelt; siehe Rockchip_RK818_RK816_Developer_Guide_Fuel_Gauge_CN.

1.3 Pinfunktionen

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Bei den folgenden Beschreibungen besonders auf die Pins SLEEP und INT achten.

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Bearbeitbare Abschrift der Originaltabellen oben.

1.4 Wichtige Konzepte

7-Bit-I2C-Slaveadresse: 0x1c. Der PMIC hat drei Betriebsmodi.

1. PMIC normal: Im normalen Systembetrieb befindet sich der PMIC im normal-Modus; pmic_sleep ist Low.

2. PMIC sleep reduziert den Eigenverbrauch beim System-Suspend. Produktspezifisch werden einzelne Spannungen gesenkt oder Ausgänge abgeschaltet. Im Standby konfiguriert der AP pmic_sleep über I2C für sleep und setzt ihn auf High. Beim SoC-Aufwachen wird der Pin wieder Low und der PMIC verlässt sleep.

3. PMIC-shutdown: Der PMIC schaltet das System ab. Der AP wählt per I2C shutdown für pmic_sleep und setzt den Pin High.

pmic_sleep: normalerweise Low im Normalmodus; High wählt sleep oder shutdown.

pmic_int: normalerweise High, bei Interrupt bis zur Bearbeitung Low.

pmic_pwron: Hardware-Einschalttaste hier anschließen; der Treiber erkennt Drücken/Loslassen.

DCDC-Modi: PWM (force PWM) und PFM; AUTO schaltet dynamisch. Unterstützt werden PWM und AUTO PWM/PFM. AUTO ist effizienter, hat aber schlechteres Ripple-/Transientenverhalten. Für Stabilität im Betrieb PWM, im Suspend AUTO PWM/PFM.

DCDC3-Spannung: nicht per Register veränderbar; externe Teilerwiderstände bestimmen sie. Für andere Spannung die Hardware ändern. Rockchip nutzt meist VCC_DDR.

DCDC-/LDO-Betriebsspannungsbereiche:

1. Kontinuierliche DCDC-Spannungsbereiche:

2. Kontinuierliche DCDC-Spannungsbereiche:

1. Kontinuierliche LDO-Spannungen:

1.5 Einschaltbedingungen und -sequenz

1. Einschaltbedingungen: Eine der folgenden Bedingungen reicht aus:

• EN wechselt von Low auf High.
• EN bleibt High und ein RTC-Alarminterrupt tritt auf.
• EN bleibt High und die PWRON-Taste wird gedrückt.

1. Einschaltsequenz: SoC-Plattformen können unterschiedliche Reihenfolgen der Versorgungsschienen verlangen. Die Sequenzen sind unten dargestellt; Einzelheiten dem aktuellen passenden Datenblatt entnehmen.

Original des chinesischen PDFs · p9

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AP-Zuordnung: BOOT11 = RK3188/RK3168/RK3188M/RK3168M/RK3028A/RK3028/RK2928; BOOT10 = partielles OTP (BUCK1–4, LDO3/LDO4/LDO5/LDO7); BOOT01 = RK3066; BOOT00 RK818-1 = RK3288/RK3368; BOOT00 RK818-2 = S-Product.

2. Konfiguration

2.1 Treiber und menuconfig

Kernel-3.10-Konfiguration — RK818-Treiberdateien:

drivers/mfd/rk818.c
drivers/mfd/rk818-irq.c
drivers/rtc/rtc-rk818.c
drivers/power/rk818-battery.c

RK818-DTS-Referenzdatei:

arch/arm/boot/dts/rk818.dtsi
arch/arm64/boot/dts/rk3368-p9_818.dts

Zugehörige menuconfig-Symbole:

CONFIG_MFD_RK818
CONFIG_RTC_RK818
CONFIG_BATTERY_RK818

Kernel-4.4-Konfiguration. RK818-Treiberdateien:

drivers/mfd/rk808.c
drivers/rtc/rtc-rk808.c
drivers/regulator/rk808-regulator.c
drivers/clk/clk-rk808.c
drivers/power/rk818_charger.c
drivers/power/rk818_battery.c

Zugehörige menuconfig-Symbole:

CONFIG_MFD_RK808
CONFIG_RTC_RK808
CONFIG_REGULATOR_RK808
CONFIG_BATTERY_RK818
CONFIG_CHARGER_RK818
CONFIG_COMMON_CLK_RK808

Kernel-4.19-Konfiguration. RK818-Treiberdateien:

drivers/mfd/rk808.c
drivers/rtc/rtc-rk808.c
drivers/regulator/rk808-regulator.c     // 跟4.4内核不同
drivers/clk/clk-rk808.c
drivers/power/supply/rk818_battery.c
drivers/power/supply/rk818_charger.c

Zugehörige menuconfig-Symbole:

CONFIG_MFD_RK808
CONFIG_RTC_RK808
CONFIG_REGULATOR_RK808
CONFIG_BATTERY_RK818
CONFIG_CHARGER_RK818
CONFIG_COMMON_CLK_RK808

2.2 DTS-Konfiguration

DTS für Kernel 3.10 umfasst I2C-Anbindung, Haupteigenschaften, regulator, RTC und poweroff.

&i2c1 {
    rk818: rk818@1c {
        reg = <0x1c>;
        status = "okay";
    };
};

/include/ "../../../arm/boot/dts/rk818.dtsi"
&rk818 {
    gpios =<&gpio0 GPIO_A1 GPIO_ACTIVE_HIGH>,<&gpio0 GPIO_A0 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    rk818,system-power-controller;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&gpio0_c1>;

    regulators {
        rk818_dcdc1_reg: regulator@0{
            regulator-name= "vdd_arm";/*vcc arm*/
            regulator-min-microvolt = <700000>;/*<725000>;*/
            regulator-max-microvolt = <1500000>;
            regulator-initial-mode = <0x2>;
            regulator-initial-state = <3>;
            regulator-state-mem {
                regulator-state-mode = <0x2>;
                regulator-state-disabled;
                regulator-state-uv =<900000>;
            };
        };

        rk818_dcdc2_reg: regulator@1 {
            regulator-name= "vdd_logic";/*vcc gpu*/
            regulator-min-microvolt = <700000>;
            regulator-max-microvolt = <1200000>;
            regulator-initial-mode = <0x2>;
            regulator-initial-state = <3>;
            regulator-state-mem {
                regulator-state-mode = <0x2>;
                regulator-state-enabled;
                regulator-state-uv = <1200000>;
            };
        };
        rk818_dcdc3_reg: regulator@2 {
                    .............
        };
        .................................
    };
};

1. I2C-Anbindung: Den vollständigen RK818-Knoten unter dem passenden i2c-Knoten platzieren und status = "okay"; setzen.

2. Haupteigenschaften — Folgendes nicht ändern:

rk818,system-power-controller deklariert die Systemabschaltung durch RK818.

Konfigurierbar: gpios gibt zuerst pmic_int und dann pmic_sleep an.

1. regulator

• regulator-name: Versorgungsname; möglichst wie im Schaltplan. regulator_get verwendet diesen Namen.

• regulator-min-microvolt: Kleinste einstellbare Betriebsspannung.

• regulator-max-microvolt: Größte einstellbare Betriebsspannung.

• regulator-initial-mode: DCDC-Betriebsmodus, normalerweise 1: 1 = force PWM; 2 = auto PWM/PFM.

• regulator-state-mode: DCDC-Suspend-Modus, normalerweise 2: 1 = force PWM; 2 = auto PWM/PFM.

• regulator-initial-state: Suspend-Zustand; muss 3 sein.

• regulator-boot-on: Aktiviert die Schiene bei der Regulator-Registrierung.

• regulator-always-on: Verbietet Abschalten im Betrieb und aktiviert die Schiene bei der Registrierung.

• regulator-state-enabled: Im Suspend eingeschaltet lassen; zum Abschalten durch regulator-state-disabled ersetzen.

• regulator-state-uv: Standby-Spannung bei weiterhin eingeschalteter Schiene.

Hinweise:

Sind regulator-min-microvolt und regulator-max-microvolt gleich, stellt das Framework bei der Registrierung diese Spannung ein und aktiviert die Schiene ohne Benutzereingriff.

Bei regulator-boot-on oder regulator-always-on aktiviert das Framework die Schiene bei der Registrierung. Sind Minimum und Maximum gleich, wird diese Spannung gesetzt; andernfalls bleibt die Hardware-Standard-Einschaltspannung des PMIC bestehen.

1. rtc: Wird RTC nicht benötigt (etwa bei einer Box), den oben gezeigten Knoten hinzufügen und ausdrücklich status = "disabled" setzen. Zum Aktivieren den gesamten RTC-Knoten entfernen oder status = "okay" setzen.

2. poweroff: Laut Quelle fängt der RK808-Treiber das Abschalten ab und deaktiviert PMIC-Ausgänge per I2C. rk818_shutdown ist als syscore shutdown für Vorbereitungen wie RTC-Interruptabschaltung registriert.

static void rk818_shutdown(void)
{
    int ret;
    struct rk818 *rk818 = g_rk818;

    pr_info("%s\n", __func__);
    ret = rk818_set_bits(rk818, RK818_INT_STS_MSK_REG1,(0x3<<5),(0x3<<5));
//close rtc int when power off
    ret = rk818_clear_bits(rk818, RK818_RTC_INT_REG,(0x3<<2)); //close rtc int when power off
    /*disable otg_en*/
    ret = rk818_clear_bits(rk818, RK818_DCDC_EN_REG, (0x1<<7));

    mutex_lock(&rk818->io_lock);
    mdelay(100);
}

static struct syscore_ops rk818_syscore_ops = {
    .shutdown = rk818_shutdown,
};

rk808_device_shutdown führt die eigentlichen I2C-Schreibzugriffe zum Abschalten der PMIC-Ausgänge aus.

void rk818_device_shutdown(void)
{
    int ret, i;
    u8 reg = 0;
    struct rk818 *rk818 = g_rk818;

    for (i = 0; i < 10; i++) {
        pr_info("%s\n", __func__);
        ret = rk818_i2c_read(rk818, RK818_DEVCTRL_REG, 1, &reg);
        if (ret < 0)
            continue;
        ret = rk818_i2c_write(rk818, RK818_DEVCTRL_REG, 1,
                     (reg | (0x1 << 0)));
        if (ret < 0) {
            pr_err("rk818 power off error!\n");
            continue;
        }
    }
    while(1) wfi();
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(rk818_device_shutdown);

DTS für Kernel 4.4 umfasst I2C-Anbindung, Haupteigenschaften, RTC, clk, regulator, charger und battery.

&i2c1 {
    status = "okay";
    rk818: pmic@1c {
        compatible = "rockchip,rk818";
        reg = <0x1c>;
        status = "okay";

        clock-output-names = "rk818-clkout1", "wifibt_32kin";
        interrupt-parent = <&gpio0>;
        interrupts = <1 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&pmic_int_l>;
        rockchip,system-power-controller;
        wakeup-source;
        #clock-cells = <1>;

        vcc1-supply = <&vcc_sys>;
        vcc2-supply = <&vcc_sys>;
        vcc3-supply = <&vcc_sys>;
        vcc4-supply = <&vcc_sys>;
        vcc6-supply = <&vcc_sys>;
        vcc7-supply = <&vcc_sys>;
        vcc8-supply = <&vcc_sys>;
        vcc9-supply = <&vcc_io>;

        regulators {
            vdd_logic: DCDC_REG1 {
                regulator-name = "vdd_logic";
                regulator-always-on;
                regulator-boot-on;
                regulator-min-microvolt = <750000>;
                regulator-max-microvolt = <1450000>;
                regulator-ramp-delay = <6001>;
                regulator-state-mem {
                    regulator-on-in-suspend;
                    regulator-suspend-microvolt = <1000000>;
                };
            };

            vdd_gpu: DCDC_REG2 {
                regulator-name = "vdd_gpu";
                regulator-always-on;
                regulator-boot-on;
                regulator-min-microvolt = <800000>;
                regulator-max-microvolt = <1250000>;
                regulator-ramp-delay = <6001>;
                regulator-state-mem {
                    regulator-on-in-suspend;
                    regulator-suspend-microvolt = <1000000>;
                };
            };
            vcc_ddr: RK818_DCDC3@2 {
                .................
            };
            .............................
        };
    };
};

1. i2c-Anbindung: Den vollständigen RK818-Knoten unter dem zugehörigen i2c-Knoten platzieren und status = "okay"; setzen.

2. Haupteigenschaften — Folgendes nicht ändern:

compatible = "rockchip,rk818";
reg = <0x1c>;
rockchip,system-power-controller;
wakeup-source;
#clock-cells = <1>;

Konfigurierbar nach pinctrl-Regeln:

• interrupt-parent: GPIO-Controller von pmic_int.
• interrupts: Pinindex und Polarität von pmic_int auf diesem Controller.
• pinctrl-names: nicht ändern, fest “default”.
• pinctrl-0: Verweis auf den in pinctrl definierten pmic_int-Pin.

1. rtc: Ist das Modul in menuconfig gewählt, wird aber nicht benötigt, einen rtc-Knoten mit status = "disabled" hinzufügen. Der Treiber wird nicht aktiviert; Boot-Fehlermeldungen können in diesem Fall ignoriert werden. Zum Aktivieren den Knoten entfernen oder status = "okay" setzen.

2. regulator

• regulator-compatible: Für die Treiberzuordnung erforderlicher Name; Änderungen verhindern das Laden.

• regulator-name: Versorgungsname; möglichst wie im Schaltplan. regulator_get verwendet diesen Namen.

• regulator-init-microvolt: Initialspannung in U-Boot; im Kernel unwirksam.

• regulator-min-microvolt: Kleinste einstellbare Betriebsspannung.

• regulator-max-microvolt: Größte einstellbare Betriebsspannung.

• regulator-initial-mode: DCDC-Betriebsmodus, normalerweise 1: 1 = force PWM; 2 = auto PWM/PFM.

• regulator-mode: DCDC-Suspend-Modus, normalerweise 2: 1 = force PWM; 2 = auto PWM/PFM.

• regulator-initial-state: Suspend-Zustand; muss 3 sein.

• regulator-boot-on: Aktiviert die Schiene bei der Regulator-Registrierung.

• regulator-always-on: Verbietet Abschalten im Betrieb und aktiviert die Schiene bei der Registrierung.

• regulator-ramp-delay: DCDC-Spannungsanstiegszeit; fester Quellenwert 12500.

• regulator-on-in-suspend: Im Suspend eingeschaltet lassen; zum Abschalten durch regulator-off-in-suspend ersetzen.

• regulator-suspend-microvolt: Standby-Spannung bei weiterhin eingeschalteter Schiene.

1. poweroff

Kernel 4.4 verwendet pm_power_off_prepare für Vorbereitungen wie das Deaktivieren von RTC-Interrupts und Konfigurieren spezieller Register. Der registrierte syscore shutdown schaltet den PMIC tatsächlich ab.

1. clk: Ein Knoten verwendet einen RK818-Takt über folgenden Verweis:

clocks = <&rk818 1>;

Erstes Argument: &rk818, fest. Zweites: Taktindex, nur 0 oder 1; 0 = rk818-clkout1, 1 = rk818-clkout2.

Kernel-4.19-DTS-Konfiguration

Siehe Kernel-4.4-DTS. Unterschied: Kernel 4.19 benötigt keinen gpio-Unterknoten mehr; andere Module referenzieren RK818-Pins weiterhin mit gpios = <&rk818 0 GPIO_ACTIVE_LOW>;.

2.3 Funktionsschnittstellen

Die folgenden Schnittstellen decken übliche Regulator-Funktionen ab: Ein-/Ausschalten sowie Spannung setzen und lesen.

1. Regulator anfordern:

struct regulator *regulator_get(struct device *dev, const char *id)

Für dev standardmäßig NULL verwenden; id entspricht regulator-name in DTS.

1. Freigeben regulator:

void regulator_put(struct regulator *regulator)

1. Einschalten regulator:

int regulator_enable(struct regulator *regulator)

1. Ausschalten regulator:

int regulator_disable(struct regulator *regulator)

1. Spannung lesen regulator:

int regulator_get_voltage(struct regulator *regulator)

1. Regulator-Spannung setzen:

int regulator_set_voltage(struct regulator *regulator, int min_uV, int max_uV)

Der Aufrufer muss min_uV = max_uV sicherstellen.

1. Beispiel

struct regulator *rdev_logic;

rdev_logic = regulator_get(NULL, "vdd_logic");          // 获取vdd_logic
regulator_enable(rdev_logic);                           // 使能vdd_logic
regulator_set_voltage(rdev_logic, 1100000, 1100000);    // 设置电压1.1v
regulator_disable(rdev_logic);                          // 关闭vdd_logic
regulator_put(rdev_logic);                              // 释放vdd_logic

Kernel 4.4 und 4.19 stellen außerdem Regulator-Schnittstellen mit devm_-Präfix zur Verwaltung angeforderter Ressourcen bereit.

3. Debug

3.1 3.10 Kernel

PMIC-Treiberlogik ist relativ einfach; entscheidend sind Registerwerte. Übliche Prüfung über /sys/rk818/rk818_test.

Lesen: echo r [addr] > /sys/rk818/rk818_test

Schreiben: echo w [addr] [value] > /sys/rk818/rk818_test

3.2 4.4 Kernel

Das Befehlsformat entspricht Kernel 3.10; nur der Pfad unterscheidet sich. Kernel 4.4 verwendet /sys/rk8xx/rk8xx_dbg.

3.3 4.19 Kernel

Siehe die Befehle für Kernel 4.4.