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对外电源,VDD_EXT

1、模组管脚;

  • VDD_EXT,PIN45;

2、功能说明;

  • VDD_EXT,是模组主芯片内部的一个LDO,其主要作用是为模组大部分IO(或者叫做GPIO)提供电源;

  • VDD_EXT,是模组主芯片内部的一个LDO,但并不是唯一一个LDO,也并不是模组所有的IO都由VDD_EXT负责供电;

  • 大家可以看到和可以使用的模组IO,共有内部的四个LDO负责供电,其中:

三个为4G主芯片下的LDO,一个是VDD_EXT,一个是LDO_AON,一个是LDO_1.8V,其中,LDO_AON和LDO_1.8V仅供内部使用,未在模组管脚引出;

一个为WiFi芯片下的LDO,VIO,仅供内部使用,未在模组管脚引出;

  • VDD_EXT、LDO_AON、LDO_1.8V分别负责哪些IO?二者有什么区别?见下表;

  • VDD_EXT、LDO_AON、LDO_1.8V、VIO都是上电后自动开启,也都无法软件自定义关闭,不同的是:

a. LDO_1.8V,4G主控芯片下的LDO,开机后一直保持1.8V,不可更改电压数值大小;

b. LDO_AON,4G主控芯片下的LDO,开机后一直开启,低功耗模式pm.WORK_MODE,1 和 PSM+模式pm.WORK_MODE,3 不关闭,因此,其电压域下的IO,包括AGPIO、AGPIOWU、WAKEUP和Reset,在 低功耗模式pm.WORK_MODE,1 和 PSM+模式pm.WORK_MODE,3 下都可以保持工作;

LDO_AON的详细状态,如下表所示;

LDO_AON 电压可调 输出状态
常规模式pm.WORK_MODE,0 完全开启1.8V/2.8V/3.3V
Air8000系列固定3.3V,不可更改
1)上电开机后自动开启,初始电压为1.8V,之后调整至模组定义的IO默认电平,比如3.3V;如需自定义调整,可通过pm.ioVol()配置;
2)电流输出上限10mA;
3)开机期间始终保持开启;
4)仅模组内部使用;
低功耗模式 pm.WORK_MODE,1 完全开启1.8V/2.8V/3.3V
Air8000系列固定3.3V,不可更改
1)上电开机后自动开启,初始电压为1.8V,之后调整至模组定义的IO默认电平,比如3.3V;如需自定义调整,可通过pm.ioVol()配置;
2)电流输出上限10mA;
3)开机期间始终保持开启;
4)仅模组内部使用;
PSM+模式 pm.WORK_MODE,3 完全开启1.8V/2.8V/3.3V
Air8000系列固定3.3V,不可更改
1)上电开机后自动开启,初始电压为1.8V,之后调整至模组定义的IO默认电平,比如3.3V;如需自定义调整,可通过pm.ioVol()配置;
2)电流输出上限10mA;
3)开机期间始终保持开启;
4)仅模组内部使用;

c. VDD_EXT,开机后的状态比较复杂,如下表所示:

VDD_EXT 电压可调 输出状态
常规模式pm.WORK_MODE,0 完全开启1.8V/2.8V/3.3V
Air8000系列固定3.3V,不可更改
1)上电开机后自动开启,初始电压为1.8V,之后调整至模组定义的IO默认电平3.3V;如需自定义调整,可通过pm.ioVol()配置;
Air8000全系固定3.3V,不可更改,不支持通过pm.ioVol()配置;
2)电流输出上限200mA;
低功耗模式 pm.WORK_MODE,1 间歇性输出1.8V/2.8V/3.3V
Air8000系列固定3.3V,不可更改
3)低功耗模式pm.WORK_MODE,1 状态下间歇性输出,频率和与通信协议要求的时间间隔相同,通常为0.64S/1.28S/2.56S中的一个;
PSM+模式 pm.WORK_MODE,3 完全关闭 4)PSM+模式(pm.WORK_MODE,3)下完全掉电;

VDD_EXT,由于在 低功耗模式 pm.WORK_MODE,1 下状态为间线性输出,既不是完全打开,也不是完全关闭,因此,其电压域下的IO,GPIO0-19和GPOIO29-38,在低功耗模式 pm.WORK_MODE,1 下也会跟VDD_EXT一样,随着系统间歇性唤醒与基站交互而频繁产生高脉冲(重点是无法保持高电平或低电平),间歇性唤醒频率和与通信协议要求的时间间隔相同,通常为0.64S/1.28S/2.56S中的一个;

d. VIO,WiFi芯片下的LDO,在不同的功耗模式、以及在不同的功耗模式切换时有一些特别的注意事项!

i. 电平固定为3.3V,不可更改;

ii. 电流输出能力较强,可以保证VIO下的每一个WGPIO驱动电流范围为[5mA,20mA],最小保证5mA,最大不超过20mA;

iii. 低功耗模式pm.WORK_MODE,1和PSM+模式pm.WORK_MODE,3下可保持电平输出(常规模式下设置输出高则保持输出高,常规模式下设置输出低则保持输出低);

iv. 从低功耗模式pm.WORK_MODE,1或PSM+模式pm.WORK_MODE,3退回到常规模式pm.WORK_MODE,0时WiFi芯片会重启,之后VIO电压域下的WGPIO会恢复为输入高阻状态,如需修改WGPIO输入输出状态则需要在常规模式pm.WORK_MODE,0下重新初始化配置,应用时请特别

注意!

  1. 这一点与4G主控芯片下的AGPIO表现不一样:

  2. 4G主控芯片从低功耗模式pm.WORK MODE,1被唤醒后,软件不会重启,AGPIO状态可以保持;

  3. 4G主控芯片从PSM+模式pm.WORK MODE,3被唤醒后,软件会重启,但AGPIO状态可以保持;

  4. 4G主控芯片只有在软件reboot或者硬件reset时AGPIO才需要重新初始化;

v. 基于VIO的上述特点,4G主控芯片下的GPIO(普通GPIO/AGPIO/AGPIOWU/WAKEUP),WiFi芯片下的GPIO(WGPIO),二者不可组合用于高速通信的场景,比如:

  1. 不可用4G主控的SPI总线搭配WiFi芯片的GPIO做SPI_CS使用;

  2. 不可用4G主控的UART总线搭配WiFi芯片的GPIO做485方向脚使用;

  3. 不可用WiFi芯片的GPIO做软件I2C/软件SPI/GPIO中断计数等高速应用;

e. 与Air780Exx系列模组不同的是,VDD_EXT和LDO_AON都固定为3.3V,都无法通过函数 pm.ioVol() 设置输出电压的电平;

3、特别注意事项;

  • VDD_EXT标称输出电流最大至200mA,但是,VDD_EXT同时用于模组芯片内部和外部,为了保证内部该电压域负载的使用稳定性,请保证外部负载消耗电流不要超过50mA;
  • VDD_EXT在 低功耗模式pm.WORK_MODE,1 状态下间歇性输出,频率和与通信协议要求的时间间隔相同,通常为0.64S/1.28S/2.56S中的一个,因此,在可能影响低功耗模式pm.WORK_MODE,1 下中断唤醒的场合,要避免使用VDD_EXT做上拉电平用,比如UART1电平转换电路(UART1为LPUART,低功耗模式pm.WORK_MODE,1 下可被唤醒); 如下图所示,如果VREF使用VDD_EXT,那么低功耗模式pm.WORK_MODE,1 下模组的UART1_RX频繁的高低电平变化就会将模组唤醒,进而导致模组退出低功耗模式而功耗无法降低;
  • 需要特别指出的是,如果你的硬件需要在休眠状态下(低功耗模式pm.WORK_MODE,1 和 PSM+模式pm.WORK_MODE,3)也可以稳定输出的电源,请根据需要选择外置的DCDC或者LDO;