RK806 开发指南

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文档标识：RK-KF-YF-199　·　发布版本：V1.0.0　·　发布日期：2021-12-24　·　页数：15　·　语言：中文

原始文档：Rockchip_RK806_Developer_Guide_CN.pdf

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章节大纲

RK806 开发指南（P1）
- 基础（P4）
  - 概述（P4）
  - 功能（P4）
  - 芯片引脚功能（P4）
  - 重要概念（P6）
  - 双PMIC协同工作（P7）
- 配置（P8）
  - 驱动和 menuconfig（P8）
  - DTS 配置（P8）
  - 函数接口（P13）
- Debug（P14）
  - 内核（P14）
  - Kernel 5.10 内核（P15）

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1. 基础

1.1 概述

RK806 是一款高性能 PMIC，RK806 集成 10个大电流 DCDC、5个NLDO、6 个 PLDO、可调上电时序等功能。

系统中各路电源总体分为两种：DCDC 和 LDO。两种电源的总体特性如下（详细资料请自行搜索）：

DCDC：输入输出压差大时，效率高，但是存在纹波比较大的问题，成本高，所以大压差，大电流负载时使用。一般有两种工作模式。PWM 模式：纹波瞬态响应好，效率低；PFM 模式：效率高，但是负载能力差。2. PLDO：和以前PMIC的LDO一样（最低输入电压2.0V，最高5.5V) 3. NLDO：支持低压输入输出，损耗更小（比如1.1V输入0.9V输出）

1.2 功能

从使用者的角度看，RK806 的功能概况起来可以分为 3 个部分：

regulator 功能：控制各路 DCDC、LDO 电源状态；2. gpio 功能：有3个IO可用，可以控制整个PMIC进待机，也可以单独分给指定电源进待机，也可当普通 gpio 使用；3. pwrkey 功能：检测 power 按键的按下/释放，可以为 AP 节省一个 gpio。

1.3 芯片引脚功能

下面描述中，SLEEP 和 INT 引脚需要重点关注：

1.4 重要概念

支持SPI和I2C通信

当前软件上只支持SPI通信模式，默认SPI频率是1M。

PMIC 有 3 种工作模式

PMIC normal 模式

系统正常运行时 PMIC 处于 normal 模式，此时 pmic_sleep 的有效电平可配置。2. PMIC sleep 模式

系统休眠时需要待机功耗尽量低，PMIC 会切到 sleep 模式减低自身功耗，这时候一般会降低某些路的输出电压，或者直接关闭输出，这可以根据实际产品需求进行配置。系统待机时 AP 通过 SPI指令把 pmic_sleep 配置成 sleep 模式，然后拉高 pmic_sleep 即可让 PMIC 进入 sleep 状态；当 SoC 唤醒时 pmic_sleep 恢复为低电平，PMIC 退出休眠模式。

PMIC shutdown 模式

当系统进入关机流程的时候，PMIC 需要完成整个系统的电源下电操作。AP 通过 SPI指令把pmic_sleep 配置成 shutdown 模式，然后拉高 pmic_sleep 即可让 PMIC 进入 shutdown 状态。

int 引脚

常态为高电平，当有中断产生的时候变为低电平。如果中断没有被处理，则会一直维持低电平。

pwrcrtl1/pwrcrtl2/pwrcrtl3 引脚

这两个引脚可以当普通的 gpio 使用。

pwron 引脚

pwrkey 的功能需要硬件上将 power 按键接到这个引脚，驱动通过这个引脚来判断按下/释放。

各路 DCDC 的工作模式

DCDC 有 PWM（也叫 force PWM）、PFM 模式，但是 PMIC 有一种模式会动态切换 PWM、PFM，这就是我们通常所说的 AUTO 模式。PMIC 支持 PWM、AUTO PWM/PFM 两种模式，AUTO模式效率高但是纹波瞬态响应会差。出于系统稳定性考虑，运行时都是设置为 PWM 模式，系统进入休眠时会选择切换到 AUTO PWM/PFM。

PLDO6 电压调节

PMIC与AP的VCCIO供电口，只要有用到这些io口就必须供电，且供电电压要大于等于1.8V，即PLDO6通常应用中不能底于1.8V，且待机时不能关闭。

DCDC 和 LDO 的运行时电压调节范围

DCDC 电压范围不连续：

电压范围(V)	步进值(mV)	具体档位值(V)
0.7125 ~ 1.45	6.25	0.5、0.50625、 ...... 1.5
1.5~ 3.4	25	1.5、1.525、...... 3.4

NLDO/PLDO 电压连续：

电压范围(V)	步进值(mV)	具体档位值(V)
0.5 ~ 3.4	12.5	0.5125、0.525、...... 3.4

1.5 双PMIC协同工作

主从：协同工作时两颗PMIC分主从模式，主从芯片配置通过第一次上电时EXT_EN引脚电平状态来区分。EXT_EN和VCCA短接在一起的为Slave，EXT_EN悬空或有电阻下拉的为主机。同步：双RK806协同工作，两颗芯片的SYNC_CLK和SYNC互连，主芯片提供时钟（SYNC_CLK,频率接近32K）从芯片接收，SYNC提供同步信号，产生同步脉冲用于实现：开机、关机、复位及上下电时序。PWRON、RESETB信号：主从的这两个信号分别短接在一起，用于PMIC的开机始能，和外接复位按键时的外部复位信号输入。VDC信号：主从的VDC脚可以短接在一起，也可以把SALVE的VDC接到MASTER的EXT_EN上。

2. 配置

2.1 驱动和 menuconfig

RK806 驱动文件：

drivers/mfd/rk806-core.c
drivers/mfd/rk806-spi.c
drivers/pinctrl/pinctrl-rk806.c
drivers/regulator/rk806-regulator.c

menuconfig 里对应的宏配置：

CONFIG_PINCTRL_RK806=y
CONFIG_MFD_RK806_SPI=y
CONFIG_REGULATOR_RK806=y

2.2 DTS 配置

5.10 内核配置

DTS 的配置包括：spi挂载、gpio、regulator 等部分。

单RK806 dts配置

&pinctrl {
pmic {
soc_slppin_gpio: soc_slppin_gpio {
rockchip,pins = <0 RK_PA2
RK_FUNC_GPIO &pcfg_output_low>;
};
soc_slppin_shutdown: soc_slppin_shutdown {
rockchip,pins = <0 RK_PA2
RK_FUNC_GPIO &pcfg_output_high>;
};
};
};
&spi2 {
status = "okay";
assigned-clocks = <&cru CLK_SPI2>;
assigned-clock-rates = <200000000>;
num-cs = <&spi2 {
status = "okay";
assigned-clocks = <&cru CLK_SPI2>;
assigned-clock-rates = <200000000>;
num-cs = <2>;
rk806single@0 {
compatible = "rockchip,rk806";
spi-max-frequency = <1000000>;
reg = <0x0>;
interrupt-parent = <&gpio0>;
interrupts = <7 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
pinctrl-names = "default", "pmic-sleep", "pmic-power-off", "pmic-
reset";
pinctrl-0 = <&soc_slppin_gpio>, <&rk806_dvs1_null>,
<&rk806_dvs2_null>, <&rk806_dvs3_null>;
pinctrl-1 = <&soc_slppin_gpio>, <&rk806_dvs1_slp>,
<&rk806_dvs2_null>, <&rk806_dvs3_null>;
pinctrl-2 = <&rk806_dvs1_pwrdn>, <&rk806_dvs2_null>,
<&rk806_dvs3_null>;
pinctrl-3 = <&rk806_dvs1_rst>, <&rk806_dvs2_null>,
<&rk806_dvs3_null>;
/* 2800mv-3500mv */
low_voltage_threshold = <3000>;
/* 2700mv-3400mv */
shutdown_voltage_threshold = <2700>;
/* 140 160 */
shutdown_temperture_threshold = <160>;
hotdie_temperture_threshold = <115>;
/* 0: restart PMU;
* 1: reset all the power off reset registers,
*    forcing the state to switch to ACTIVE mode;
* 2: Reset all the power off reset registers,
*    forcing the state to switch to ACTIVE mode,
*    and simultaneously pull down the RESETB PIN for 5mS before
releasing
*/
pmic-reset-func = <1>;
vcc1-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc2-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc3-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc4-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc5-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc6-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc7-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc8-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc9-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc10-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc11-supply = <&vcc_2v0_pldo_s3>;
vcc12-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc13-supply = <&vcc_1v1_nldo_s3>;
vcc14-supply = <&vcc_1v1_nldo_s3>;
vcca-supply = <&vcc5v0_sys>;2>;
regulators {
vdd_gpu_s0: vdd_gpu_mem_s0: DCDC_REG1 {
regulator-always-on;
regulator-boot-on;
regulator-min-microvolt = <550000>;
regulator-max-microvolt = <950000>;
regulator-ramp-delay = <12500>;
regulator-name = "vdd_gpu_s0";
regulator-state-mem {
regulator-off-in-suspend;
};
};
vdd_cpu_lit_s0: vdd_cpu_lit_mem_s0: DCDC_REG2 {
regulator-always-on;
regulator-boot-on;
regulator-min-microvolt = <550000>;
regulator-max-microvolt = <950000>;
regulator-ramp-delay = <12500>;
regulator-name = "vdd_cpu_lit_s0";
regulator-state-mem {
regulator-off-in-suspend;
};
};
vdd_log_s0: DCDC_REG3 {
.................
};
vdd_vdenc_s0: vdd_vdenc_mem_s0: DCDC_REG4 {
.................
};
.............................
};
};
};

双RK806 dts配置：

&pinctrl {
pmic {
soc_slppin_gpio: soc_slppin_gpio {
rockchip,pins = <0 RK_PA2
RK_FUNC_GPIO &pcfg_output_low>;
};
soc_slppin_shutdown: soc_slppin_shutdown {
rockchip,pins = <0 RK_PA2
RK_FUNC_GPIO &pcfg_output_high>;
};
};
};
&spi2 {
status = "okay";
assigned-clocks = <&cru CLK_SPI2>;
assigned-clock-rates = <200000000>;
num-cs = <2>;
rk806master@0 {
compatible = "rockchip,rk806";
spi-max-frequency = <1000000>;
reg = <0x0>;
interrupt-parent = <&gpio0>;
interrupts = <7 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
/* 0: restart PMU;
* 1: reset all the power off reset registers,
*    forcing the state to switch to ACTIVE mode;
* 2: Reset all the power off reset registers,
*    forcing the state to switch to ACTIVE mode,
*    and simultaneously pull down the RESETB PIN for 5mS before
releasing
*/
pmic-reset-func = <1>;
vcc1-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc2-supply = <&vcc5v0_sys>;
.................
vcca-supply = <&vcc5v0_sys>;
regulators {
vdd_gpu_s0: DCDC_REG1 {
regulator-always-on;
regulator-boot-on;
regulator-min-microvolt = <550000>;
regulator-max-microvolt = <950000>;
regulator-ramp-delay = <12500>;
regulator-name = "vdd_gpu_s0";
regulator-state-mem {
regulator-off-in-suspend;
};
};
vdd_npu_s0: DCDC_REG2 {
.................
}；
.................
};
};
rk806slave@1 {
compatible = "rockchip,rk806";
spi-max-frequency = <1000000>;
reg = <0x01>;
interrupt-parent = <&gpio0>;
interrupts = <7 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
/* 0: restart PMU;
* 1: reset all the power off reset registers,
*    forcing the state to switch to ACTIVE mode;
* 2: Reset all the power off reset registers,
*    forcing the state to switch to ACTIVE mode,
*    and simultaneously pull down the RESETB PIN for 5mS before
releasing
*/
pmic-reset-func = <1>;
vcc1-supply = <&vcc5v0_sys>;
vcc2-supply = <&vcc5v0_sys>;
.................
vcca-supply = <&vcc5v0_sys>;
pwrkey {
status = "disabled";
};
regulators {
vdd_cpu_big1_s0: DCDC_REG1 {
regulator-always-on;
regulator-boot-on;
regulator-min-microvolt = <550000>;
regulator-max-microvolt = <950000>;
regulator-ramp-delay = <12500>;
regulator-name = "vdd_cpu_big1_s0";
regulator-state-mem {
regulator-off-in-suspend;
};
};
vdd_cpu_big0_s0: DCDC_REG2 {
.................
};
.................
};
};
};

spi 挂载

整个完整的 rk806 节点挂在对应的spi 节点下面，并且配置 status = "okay";

主体部分

不可修改：

compatible = "rockchip,rk806";
spi-max-frequency = <1000000>;
reg = <0x0>;
interrupt-parent = <&gpio0>;
interrupts = <7 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;

可修改（按照 pinctrl 规则）

interrupt-parent：pmic_int 隶属于哪个 gpio；interrupts：pmic_int 在 interrupt-parent 的 gpio 上的引脚索引编号和极性；

pwrkey、gpio

项目中若没有用到pwerkey或者gpio功能，可以在 dts 里增加pwrkey、gpio 节点，并且显式指明状态为status = "disabled"，这样就不会使能驱动，但是开机信息会有错误 log 报出，可以忽略。

pwrkey {
status = "disabled";
};

regulator

regulator-compatible ：驱动注册时需要匹配的名字，不能改动，否则会加载失败；regulator-name ：电源的名字，建议和硬件图上保持一致，使用 regulator_get 接口时需要匹配这个名字；regulator-init-microvolt ：u-boot阶段的初始化电压，kernel阶段无效；regulator-min-microvolt ：运行时可以调节的最小电压；regulator-max-microvolt ：运行时可以调节的最大电压；regulator-initial-mode ：运行时 DCDC 的工作模式，一般配置为 1。 1：force pwm，2：auto pwm/pfm；regulator-mode ：休眠时 DCDC 的工作模式，一般配置为 2。1：force pwm， 2：auto pwm/pfm；regulator-initial-state ：suspend 时的模式，必须配置成 3；regulator-boot-on ：存在这个属性时，在注册 regulator 的时候就会使能这路电源；regulator-always-on ：存在这个属性时，表示运行时不允许关闭这路电源且会在注册的时候使能这路电源；regulator-ramp-delay ：DCDC 的电压上升时间，固定配置为 12500；regulator-on-in-suspend ：休眠时保持上电状态，想要关闭该路电源，则改成”regulator-off-in- suspend”；regulator-suspend-microvolt ：休眠不断电情况下的待机电压。

5.10内核配置

请参考5.10内核DTS配置。

2.3 函数接口

如下几个接口基本可以满足日常使用，包括 regulator 开、关、电压设置、电压获取等：

获取 regulator：

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

dev 为当前设备，id 对应 dts 里的设置的-supply 属性。

释放 regulator

void regulator_put(struct regulator *regulator)

打开 regulator

int regulator_enable(struct regulator *regulator)

关闭 regulator

int regulator_disable(struct regulator *regulator)

获取 regulator 电压

int regulator_get_voltage(struct regulator *regulator)

设置 regulator 电压

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

传入的参数时保证 min_uV <= max_uV，由调用者保证。

范例

struct regulator *vdd_ana;
vdd_ana = devm_regulator_get_optional(dev, "power");
/* 从dts获取power-supply
power-supply = <&vcc3v3_lcd0_n> */
regulator_enable(vdd_ana);
regulator_disable(vdd_ana);                         // 关闭vdd_ana
regulator_put(vdd_ana);                             // 释放vdd_ana

3. Debug

3.1 内核

因为 PMIC 涉及的驱动在使用逻辑上都不复杂，重点都体现在最后的寄存器设置上。所以目前常用的debug 方式可以通过过如下节点：

/sys/kernel/debug/regulator
/sys/kernel/debug/regulator/regulator_summary

：

每一路电源对应的属性及电压值可通过以下节点查找

3.2 Kernel 5.10 内核

请参考5.10内核命令。

章节大纲​

在线预览​

1. 基础​

1.1 概述​

1.2 功能​

1.3 芯片引脚功能​

1.4 重要概念​

1.5 双PMIC协同工作​

2. 配置​

2.1 驱动和 menuconfig​

2.2 DTS 配置​

2.3 函数接口​

3. Debug​

3.1 内核​

3.2 Kernel 5.10 内核​