PMIC输出断断续续，原来是它在作怪

电源在系统中有着举足轻重的地位，本篇文章介绍了PMIC电源调试中最为棘手的问题，以及相应的解决办法。该产品具有故障安全输出机制，支持多输出轨、输出电压可配置及工作频率和上电时序可设置、看门狗监控等强大功能。◆◆这个问题太棘手◆◆

电源是系统的重要组成部分，电源的调试又是工程师们最头痛的问题之一，读者中有没有遇到过棘手的问题呢？

最近，小编在调试某平台时，遇到一个很诡异的现象：PMIC输出几秒，突然又断开几秒，紧接着又开始输出，如此循环，并且很有规律性。

◆◆这个器件够强大◆◆

小编在分析问题之前，先展示一下这颗非常具有潜力的PMIC-FS8530器件。

PMIC最高支持ASIL-D的安全等级，其具有故障安全输出机制，支持多输出轨、输出电压可配置及工作频率和上电时序可设置，并且支持看门狗监控等体现安全的功能。

• 三路低压Buck，两路线性稳压器（LDO）；

• 通过SPI或I2C接口进行配置和诊断执行；

• 通过OTP编程进行配置；

• VPRE同步降压控制器，带有外部MOSFET，可配置的输出电压，开关频率，最高10A峰值的电流能力；

• 低压集成同步BUCK1/2转换器。可配置的输出电压，电流能力高达3.6A峰值；BUCK1/2的多相功能可在单轨上将电流能力扩展至7.2A峰值；

• 具有独立监控电路的ASIL-D，用于MCU监控的专用接口，具有watchdog，复位和中断，内置自检，故障安全输出功能。

◆◆这个问题好解决◆◆

回归正题，继续文章开始的问题。开始排查了PMIC的Reset，Wake等信号，都没发现异常，鉴于输出波形的规律性，经过小编的苦苦研究，问题终于找到答案。

原因出现在这里：因为OTP时启用了Challenger watchdog监视功能。

Challenger watchdog基于MCU的question/answer流程。在FS8530中通过LFSR（Linear Feedback Shift Register）实现生成16位伪随机字。

MCU可以在INIT_FS阶段发送LFSR的seed或使用FS85生成的LFSR，并执行预定义的计算。在watchdog OPEN窗口期间通过SPI / I2C发送，并由FS8530验证结果。

• 当结果正确时，将重新启动watchdog程序窗口并生成新的LFSR；

• 当结果错误时，watchdog错误计数器递增，watchdog窗口重新启动并且LFSR值不会改变。

在初始化阶段（INIT_FS）期间，MCU发送LFSR的seed，或使用由WD_SEED寄存器中提供的FS8530（0x5AB2）生成的默认LFSR值。使用此LFSR，MCU根据以下公式执行简单计算，并将结果发送到WD_ANSWER寄存器。

watchdog错误策略适用于Challenger watchdog和Simple watchdog。watchdog错误计数器在设备中实现，用来过滤不正确的watchdog刷新。

每次发生watchdog故障时，器件将此计数器递增2；每次正确刷新watchdog时，watchdog错误计数器将递减1。此原则可确保循环“OK / NOK”行为收敛到故障检测。为了实现应用程序的灵活性，此计数器的最大值可在INIT_FS阶段使用WD_ERR_LIMIT [1：0]位进行配置。

根据以上原因分析，解决该问题有两个方法：

• 使用Debug模式，此时，看门狗窗口完全打开，故障安全状态机的深度故障保护请求（DFS = 1）被屏蔽，RSTB引脚的8s定时器监控被禁用，不需要看门狗刷新（仅限于调试时使用）；

• MCU/CPU通过I2C/SPI在INIT_FS阶段发送LFSR的seed或使用FS8530生成的LFSR，并执行预定义的计算，避免watchdog错误次数达到预定值而复位，导致断断续续输出。

◆◆结束语◆◆

在清晰了PMIC工作的机制后，解决问题就水到渠成了。在往常，看门狗一般应用于主控MCU的安全性监控，但随着汽车设计安全性的需求越来越高，节点系统的各个部分将拥有越来越多的安全机制，我们将在后续的文章中一一为大家呈现，请大家敬请期待。