電源在系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位，本篇文章介紹了PMIC電源調(diào)試中最為棘手的問題，以及相應(yīng)的解決辦法。該產(chǎn)品具有故障安全輸出機(jī)制，支持多輸出軌、輸出電壓可配置及工作頻率和上電時(shí)序可設(shè)置、看門狗監(jiān)控等強(qiáng)大功能。◆◆這個(gè)問題太棘手◆◆

電源是系統(tǒng)的重要組成部分，電源的調(diào)試又是工程師們最頭痛的問題之一，讀者中有沒有遇到過棘手的問題呢？

最近，小編在調(diào)試某平臺(tái)時(shí)，遇到一個(gè)很詭異的現(xiàn)象：PMIC輸出幾秒，突然又?jǐn)嚅_幾秒，緊接著又開始輸出，如此循環(huán)，并且很有規(guī)律性。

小編在分析問題之前，先展示一下這顆非常具有潛力的PMIC-FS8530器件。

PMIC最高支持ASIL-D的安全等級(jí)，其具有故障安全輸出機(jī)制，支持多輸出軌、輸出電壓可配置及工作頻率和上電時(shí)序可設(shè)置，并且支持看門狗監(jiān)控等體現(xiàn)安全的功能。

• 三路低壓Buck，兩路線性穩(wěn)壓器（LDO）；

• 通過SPI或I2C接口進(jìn)行配置和診斷執(zhí)行；

• 通過OTP編程進(jìn)行配置；

• VPRE同步降壓控制器，帶有外部MOSFET，可配置的輸出電壓，開關(guān)頻率，最高10A峰值的電流能力；

• 低壓集成同步BUCK1/2轉(zhuǎn)換器。可配置的輸出電壓，電流能力高達(dá)3.6A峰值；BUCK1/2的多相功能可在單軌上將電流能力擴(kuò)展至7.2A峰值；

• 具有獨(dú)立監(jiān)控電路的ASIL-D，用于MCU監(jiān)控的專用接口，具有watchdog，復(fù)位和中斷，內(nèi)置自檢，故障安全輸出功能。

回歸正題，繼續(xù)文章開始的問題。開始排查了PMIC的Reset，Wake等信號(hào)，都沒發(fā)現(xiàn)異常，鑒于輸出波形的規(guī)律性，經(jīng)過小編的苦苦研究，問題終于找到答案。

原因出現(xiàn)在這里：因?yàn)镺TP時(shí)啟用了Challenger watchdog監(jiān)視功能。

Challenger watchdog基于MCU的question/answer流程。在FS8530中通過LFSR（Linear Feedback Shift Register）實(shí)現(xiàn)生成16位偽隨機(jī)字。

MCU可以在INIT_FS階段發(fā)送LFSR的seed或使用FS85生成的LFSR，并執(zhí)行預(yù)定義的計(jì)算。在watchdog OPEN窗口期間通過SPI / I2C發(fā)送，并由FS8530驗(yàn)證結(jié)果。

• 當(dāng)結(jié)果正確時(shí)，將重新啟動(dòng)watchdog程序窗口并生成新的LFSR；

• 當(dāng)結(jié)果錯(cuò)誤時(shí)，watchdog錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器遞增，watchdog窗口重新啟動(dòng)并且LFSR值不會(huì)改變。

在初始化階段（INIT_FS）期間，MCU發(fā)送LFSR的seed，或使用由WD_SEED寄存器中提供的FS8530（0x5AB2）生成的默認(rèn)LFSR值。使用此LFSR，MCU根據(jù)以下公式執(zhí)行簡單計(jì)算，并將結(jié)果發(fā)送到WD_ANSWER寄存器。

watchdog錯(cuò)誤策略適用于Challenger watchdog和Simple watchdog。watchdog錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，用來過濾不正確的watchdog刷新。

每次發(fā)生watchdog故障時(shí)，器件將此計(jì)數(shù)器遞增2；每次正確刷新watchdog時(shí)，watchdog錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器將遞減1。此原則可確保循環(huán)“OK / NOK”行為收斂到故障檢測。為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的靈活性，此計(jì)數(shù)器的最大值可在INIT_FS階段使用WD_ERR_LIMIT [1：0]位進(jìn)行配置。

根據(jù)以上原因分析，解決該問題有兩個(gè)方法：

• 使用Debug模式，此時(shí)，看門狗窗口完全打開，故障安全狀態(tài)機(jī)的深度故障保護(hù)請(qǐng)求（DFS = 1）被屏蔽，RSTB引腳的8s定時(shí)器監(jiān)控被禁用，不需要看門狗刷新（僅限于調(diào)試時(shí)使用）；

• MCU/CPU通過I2C/SPI在INIT_FS階段發(fā)送LFSR的seed或使用FS8530生成的LFSR，并執(zhí)行預(yù)定義的計(jì)算，避免watchdog錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到預(yù)定值而復(fù)位，導(dǎo)致斷斷續(xù)續(xù)輸出。

在清晰了PMIC工作的機(jī)制后，解決問題就水到渠成了。在往常，看門狗一般應(yīng)用于主控MCU的安全性監(jiān)控，但隨著汽車設(shè)計(jì)安全性的需求越來越高，節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的各個(gè)部分將擁有越來越多的安全機(jī)制，我們將在后續(xù)的文章中一一為大家呈現(xiàn)，請(qǐng)大家敬請(qǐng)期待。