【Aurix系列学习】TC264D最小系统搭建—硬件配置引脚

硬件配置作用

硬件配置引脚是相对特殊的一组引脚，也是基本引脚配置的重点：

单片机的启动，相信大家都配置过。像之前使用的STM32F103是通过三个启动引脚进行启动配置。而英飞凌的处理器XC系列的启动配置，一般是通过P10的一些引脚来完成。TC系列启动配置功能要更丰富，除了启动用到的，还有电源配置、引脚默认上下拉这些功能。

启动意义是什么呢？一般单片机都会有一段启动代码，启动配置的是单片机开始执行这段代码的位置。一般默认的是内部FLASH，那就意味着这段代码是放在内部FLASH当中，也有从SRAM启动。更为常见的有外部BootLoader启动，例如CAN、串口等。51的串口下载程序其实也可以看做使uart的BootLoader启动。一般BootLoader包括上位机，启动代码，以及单片机相应的启动配置。

TC264的启动配置分为两种方式，一种硬件引脚配置，一种是启动BMI，是写入到flash中的一段配置。这些配置都需要通过硬件配置引脚进行设置。

引脚及其功能

下面我们来介绍一下硬件配置引脚及其功能：

上面这张图可能看的并不是很明确，我们通过下面这张表再详细解释一下各个引脚的具体功能：

**器件配置引脚**
HWCFG引脚	功能	配置示例	功能介绍
HWCFG [0] P14.6	0 - SMPS 1 - LDO	HWCFG[0:2]引脚，可以配置选择供电模式。通过这些引脚，可以激活内部EVR13（开关电源模式或线性电源模式）或EVR33（线性电源模式）或同时激活，可以产生1.3V和3.3V电源。通过内部或外部上拉器件，确保在电源上电过程中，这些引脚处在正确的电平，避免进入其它的供电模式。引脚的状态被锁存，通过PMSWSTAT.HWCFGEVR状态位和EVRSTAT寄存器，可以确定电源的供电模式，进而判断是否为期望的模式。电源上电过程中，HWCFG[0:2]被锁存，在PORST引脚热复位时不锁存。	依据相应电源模式，与外部上拉或下拉电阻相连接。
HWCFG [1] P14.5	0 - EVR33OFF 1 - EVR33ON
HWCFG [2] P14.2	0 - EVR13OFF 1 - EVR13ON
HWCFG [3] P14.3	0 - HWCFG boot 1 - Flash BMI	HWCFG[3]是BMI选择引脚，它决定了起动配置是从硬件配置引脚HWCFG[4:5]选择，还是从FLASH中启动模式索引选择。启动模式选择用Flash中的 BMI的原因主要是可以节省引脚资源，而且可以避免安全漏洞。 BMI.PINDIS位决定是否使能HWCFG[3:5]引脚用作启动模式选择。 PORST引脚热复位后， HWCFG[3]锁存。	当使用FLASH BMI启动时，在应用中使用引脚。当(BMI.PINDIS=1)时，启动时忽略该引脚。
HWCFG [4] P10.5	Bootstrap 00-Gen P14.0/1 01- ABM, Gen P14.0/1 10- ABM, ASC P15.2/3 11- Flash	只有当HWCFG[3]配置为由引脚而不是从FLASH起动时， HWCFG[4:5]才需要配置基本自举（bootstrap）模式选择。而当用Flash BMI作起动选择时，则忽略这些引脚。备用起动模式（ABM），建议使用P14.0/P14.1的普通自举模式，因为这是空白flash或是启动失败时默认启动加载机制。普通自举指的是CAN或ASC启动加载程序能自动检测，并起动相应的起动加载过程。如果HWCFG[3]和BMI头配置的是从引脚启动，那么在PORST引脚热复位后， HWCFG[4:5]的状态被锁存。	当使用FLASH的BMI索引时，应用中使用该脚。
HWCFG [5] P10.6			当使用FLASH的BMI索引时，应用中使用该脚。
HWCFG [6] P14.4	0 - 引脚三态 1 - 引脚弱上拉	HWCFG[6]确定在复位时或复位后，端口引脚是配置为默认的三态，还是带上拉的输入。目前， TC27xA step没有使用该引脚。 HWCFG [6]选择默认的上拉，可以保证所有引脚在悬空时，处于默认的上拉状态。电源上电过程中， HWCFG[6]锁存， PORST引脚热复位时，引脚的状态不锁存。	与固定外部下拉相联（选择三态为默认模式）
VGATE1P	0- int.MOSFET 1- ext. P Ch.MOSFET	TC26x & TC24x中，引脚连接至地用来选择内部调整管。 EVR13 SMPS模式时，连接至 P通道MSOFET。
VGATE1N P32.0	N Ch. MOSFET 栅极驱动	EVR13 SMPS模式时,连接至N通道MOSFET.否则，默认情况下作为端口引脚使用（P32.0）。

硬件配置引脚共7个（VGATE1N和VGATE1P引脚不算在其中），这七个引脚分为三部分：电源配置部分【0：2】，启动配置部分【3：5】，端口默认配置部分【6】，下面我们来逐个介绍：

端口默认配置引脚

端口配置部分用来确定芯片复位时或复位后，端口引脚的默认配置状态。

这一部分是最简单的，我们直接设置为默认的弱上拉状态，这里也不过多赘述了。设置的方法就是对该引脚直接保持浮空，使用其内部的上拉配置成默认模式。

启动方式配置引脚

这里要重点介绍的就是芯片的启动配置引脚：AURIX的软启动配置称为Startup software（SSW），该启动配置在芯片复位后最先执行，主要任务是配置芯片的BMI（启动模式索引BMI 包含在 BMHD 中）。

在TC264 B-Step中，只有一种方式可以选择启动配置，那就是根据Flash中指定位置的值（即BMHD区的内容），通过启动模式索引（BMI）进行配置。而作为BMI配置流的一个选项，可以通过硬件配置引脚上相应的值来配置BMI，来达到控制启动方式的目的。（其大概流程参照下图，详细原理可以参考这篇帖子）。

所以，如果我们一开始将HWCFG【3】配置为1的话，系统会直接运行片内flash的用户代码，这种情况下可以用仿真器或者下载器（DAS）直接烧写程序，不到特殊情况的话我们不需要对其进行修改。

而当特殊情况发生，我们需要不使用调试器进行程序下载或者更换内部的bootloader时，才需要对硬件配置引脚进行修改。这个时候我们可以将HWCFG【3】配置为0，然后对HWCFG【4】和HWCFG【5】按需进行配置。当通过 CAN 或串口通过 P14.0、P14.1 对芯片PSPR区进行程序的下载时，我们选择Generic Bootstrap Loader；当通过串口通过 P15.2、 P15.3 对芯片PSPR区进行下载时，我们选择ASC Bootstrap Loade；当选择指定FLASH区执行时，我们可以配置ABM模式。

这块的电阻我们也均默认不贴，选择均置1的默认内部FLASH正常启动模式。配置完成的电阻如文末所示。

另外，我们的最小系统板里配置了一个CH340E的芯片连接串口。他挂载在芯片的P14.0和P14.1这组ASC上，一方面，可以作为普通串口用来和上位PC机进行实时通信，输出调试信息。另一方面，当需要启动Bootstrap Loader时，可以通过该串口下载程序或者修改bootloader：

另外，板子背面贴了两个led用来指示当前串口的数据传输情况：

电源配置引脚

电源配置部分主要确定我们使用的稳压模式，三个引脚组合后可以配置电源模式，然后再将VGATE两脚按配置模式与外部器件（主要是MOS）组成LDO或者SMPS稳压电路再给内部供电，先将这几个引脚的电源模式和拓扑选择列表贴出：

**电源模式和拓扑选择(Supply Mode and Topology selection)**
No.	HWCFG [0:2]	VGATE1P VGATE1N	Supply Pin Voltage Level / Source	Selected Supply Scheme
a.)	011B	VGATE1P/ VGATE1N connected to gate of P/N-ch.MOSFET.	VEXT = 5.0 V VDDM /VAREFx = 5V / 3.3V VFLEX = 5 V / 3.3 V VDDP3 /VDDFL3 = EVR33 VDD = EVR13 VSS /VSSM /VAGND = 0 V	5 V single source supply, EVR13 in SMPS mode, EVR33 in LDO mode. 5 V or 3.3 V ADC domain. 5 V or 3.3 V Flexport domain. Standby Mode supported.
b.)	111B	VGATE1P shall be connected to ground.	VEXT = 5.0 V VDDM /VAREFx = 5V / 3.3V VFLEX = 5 V / 3.3 V VDDP3 /VDDFL3 = EVR33 VDD = EVR13 VSS /VSSM /VAGND = 0 V	5 V single source supply, EVR13 in LDO mode with internal pass devices, EVR33 in LDO mode. 5 V or 3.3 V ADC domain. 5 V or 3.3 V Flexport domain. Standby Mode supported
c.)	111B	VGATE1P shall beconnected to P-ch.MOSFET.	VEXT = 5.0 V VDDM /VAREFx = 5V / 3.3V VFLEX = 5 V / 3.3 V VDDP3 /VDDFL3 = EVR33 VDD = EVR13 VSS /VSSM /VAGND = 0 V	5 V single source supply, EVR13 in LDO mode with external pass device, EVR33 in LDO mode. 5 V or 3.3 V ADC domain. 5 V or 3.3 V Flexport domain. Standby Mode supported.
d.)	X10B	VGATE1P has int. pull up active when left open.	VEXT = 5.0 V VDDM /VAREFx = 5V / 3.3V VFLEX = 5 V / 3.3 V VDDP3 /VDDFL3 = EVR33 VDD = 1.3 V external VSS /VSSM /VAGND = 0 V	5 V & 1.3 V external supply, EVR13 inactive, EVR33 in LDO mode. 5 V or 3.3 V ADC domain. 5 V or 3.3 V Flexport domain. Standby Mode is supported and 1.3V supply shall be switched off by external regulator after Standby state is entered.
e.)	001B	VGATE1P/ VGATE1N connected to gate of P/N-ch. MOSFET.	VEXT/VDDP3/VDDFL3= 3.3V VDDM /VAREFx = 5V / 3.3V VFLEX = 3.3 V VDD = EVR13 VSS /VSSM /VAGND = 0 V	3.3 V single source supply, EVR13 in SMPS mode, EVR33 inactive. 5 V or 3.3 V ADC domain. 3.3 V Flexport domain. Standby Mode supported.
f.)	101B	VGATE1P shall be connected to ground.	VEXT/VDDP3/VDDFL3= 3.3V VDDM /VAREFx = 5V / 3.3V VFLEX = 3.3 V VDD = EVR13 VSS /VSSM /VAGND = 0 V	3.3 V single source supply, EVR13 in LDO mode with internal pass devices, EVR33 inactive. 5 V or 3.3 V ADC domain. 3.3 V Flexport domain. Standby Mode supported.
g.)	101B	VGATE1P connected to P-ch. MOSFET.	VEXT/VDDP3/VDDFL3= 3.3V VDDM /VAREFx = 5V / 3.3V VFLEX = 3.3 V VDD = EVR13 VSS /VSSM /VAGND = 0 V	3.3 V single source supply, EVR13 in LDO mode with external pass device, EVR33 inactive. 5 V or 3.3 V ADC domain. 3.3 V Flexport domain. Standby Mode supported
h.)	X00B	VGATE1P has int. pull up active when left open.	VEXT = 5 V or 3.3 V VDDM /VAREFx = 5V / 3.3V VFLEX = 5 V or 3.3 V VDDP3 /VDDFL3 = 3.3 V VDD = 1.3 V VSS /VSSM /VAGND = 0 V	5 V, 3.3 V and 1.3 V are supplied externally, EVR13 and EVR33 inactive. 5 V or 3.3 V ADC domain. 5 V or 3.3 V Flexport domain. Standby Mode is supported and 3.3V and 1.3V supplies shall be switched off by external regulator after Standby state is entered.