i.MX6ULL SNVS电源域GPIO状态保持验证

以下内容已经在盈鹏飞嵌入式I.MX6UL核心板_Iot-6ULX+EVB-6ULX平台验证通过，Iot-6ULX/EVB-6ULX平台介绍如下：

 

 i.MX6ULL SNVS_GPIO状态设置及保存测试

为了验证i.MX6ULL处理器 SNVS_GPIO在不同的电源模式下的运行状态，在EVB-T6UL板上进行本次测试。

本次测试的方式是在系统启动运行进入到ON模式，通过指令对GPIO进行输出配置，然后再通过指令操作使系统的电源模式从ON模式切换到其他模式，判断GPIO的配置状态是否保存。其中重点关注从ON切换到OFF模式，SNVS电源域只由纽扣电池供电的情况下，SNVS_GPIO的状态。

1．硬件电路改动1

测试过程中选用GPIO5_IO2和GPIO5_IO3两个端口进行验证，这两个端口在EVB-T6UL设计中应用在看门狗复位电路。为了排除看门狗芯片对IO状态的影响，以及相关供电电路中元件产生压降导致供电电压降低对SNVS电源的影响，测试前，需要对EVB-T6UL的硬件电路进行修改。

硬件电路改动说明如下：

EVB-T6UL底板上排除对测试IO状态的影响，拆除看门狗芯片TPL5010(U33)。降低电路中元件产生的压降，R124改为0R电阻，拆除RTC芯片RX8010(U31)。使核心板上VDD_BAT在OFF模式由纽扣电池供电，底板上焊接R123，不焊R122。

COM-T6UL核心板上拆除复位指示灯D3及串联电阻R43，拆除电阻R42。

 EVB-T6UL底板上硬件改动1

EVB-T6UL底板上硬件改动2

COM-T6UL核心板上硬件改动

 

 2.验证测试1

电路修改完成后，开始测试，此时核心板上VDD_SNVS_IN电源由VDD_3V3和VDD_BAT两个电源同时供电。VDD_3V3由底板上3.3V电源供电，VDD_BAT由底板上的纽扣电池和3.3V电源同时供电。

产品上电启动后，输入指令cat /sys/power/state，可查看系统支持的电源管理模式：

 电源管理模式说明：

电源管理模式	定义	说明
on	Power on	该模式系统正常工作状态
freeze	Suspend to idle (s2idle)	该模式冻结用户空间，所有IO置于低功耗状态，处理器更多处于空闲状态
standby	Power on suspend (shallow)	该模式冻结用户空间，所有IO置于低功耗状态，非引导的CPU脱机，低级别系统功能被挂起
mem	Suspend to RAM (deep)	该模式系统和设备状态保存在RAM中，出RAM外的所有设备进入低功耗状态，RAM则进入self-refresh模式
off	Power down	该模式系统电源关断

 

系统启动后，可输入IO控制指令，通过测量IO的电平，验证IO状态是否可以设置。

IO控制指令说明：

电源管理模式	说明
gpionum=	输入要控制的IO口编号
echo ${gpionum} > /sys/class/gpio/export	执行后，在当今前目录生成 gpio节点
echo out > /sys/class/gpio/gpio${gpionum}/direction	设置 GPIO 引脚方向，配置为输出
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio${gpionum}/value	配置IO口电平，高电平（输出）
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio${gpionum}/value	配置IO口电平，低电平（输出）

 2.1 Freeze模式

EVB-T6UL上电启动，进入ON模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3，默认为低电平，输入IO控制指令，可控制IO置高或者置低，IO状态可设置。

将GPIO5_IO2和GPIO5_IO3设置为高电平，输入电源模式切换指令echo freeze> /sys/power/state，进入freeze模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3为高电平，状态可保存。以下为终端显示界面以及测试记录：

测试条件：Battery≈3.2V。

电源管理模式	VDD_BAT	VDD_SNVS_IN	GPIO5_IO2	GPIO5_IO3
on	3.11V	3.19V	可设置，VH≈3.19V	可设置，VH≈3.19V
freeze	3.11V	3.19V	可保存，V≈3.19V	可保存，V≈3.19V

 

说明：VDD_BAT和VDD_SNVS_IN均为COM-T6UL核心板上的电源。

系统进入freeze模式后，终端不可操作，板上无触发启动元件，产品需断电重启。

2.2 Standby模式

EVB-T6UL上电启动，进入ON模式，将GPIO5_IO2和GPIO5_IO3设置为高电平，输入电源模式切换指令echo standby> /sys/power/state，进入standby模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3为高电平，状态可保存。以下为终端显示界面以及测试记录：

 测试条件：Battery≈2.9V。

电源管理模式	VDD_BAT	VDD_SNVS_IN	GPIO5_IO2	GPIO5_IO3
on	3.11V	3.18V	可设置，VH≈3.18V	可设置，VH≈3.18V
standby	3.11V	3.20V	可保存，V≈3.20V	可保存，V≈3.20V

 

系统进入standby模式后，终端不可操作，板上无触发启动元件，产品需断电重启。

2.3 Mem模式

EVB-T6UL上电启动，进入ON模式，将GPIO5_IO2和GPIO5_IO3设置为高电平，输入电源模式切换指令echo mem> /sys/power/state，进入standby模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3为高电平，状态可保存。以下为终端显示界面以及测试记录：

 测试条件：Battery≈3.2V。

电源管理模式	VDD_BAT	VDD_SNVS_IN	GPIO5_IO2	GPIO5_IO3
on	3.11V	3.19V	可设置，VH≈3.19V	可设置，VH≈3.19V
mem	3.11V	3.19V	可保存，V≈3.19V	可保存，V≈3.19V

 系统进入mem模式后，终端不可操作，板上无触发启动元件，产品需断电重启。

2.4 OFF模式

EVB-T6UL上电启动，进入ON模式，将GPIO5_IO2和GPIO5_IO3设置为高电平，然后关闭电源，进入OFF模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3为低电平，状态不可保存。以下为测试记录：

测试条件：Battery≈2.9V。

电源管理模式	VDD_BAT	VDD_SNVS_IN	GPIO5_IO2	GPIO5_IO3
on	3.11V	3.18V	可设置，VH≈3.18V	可设置，VH≈3.18V
off	2.7V	2.56V	不可保存，V=0V	不可保存，V=0V

 COM-T6UL上不执行Disk模式，所以此模式不做说明。

3．硬件电路改动2

在经过硬件电路改动1后，核心板上VDD_SNVS_IN电源由VDD_3V3和VDD_BAT两个电源同时供电。为验证VDD_SNVS_IN由纽扣电池单独供电，排除底板VDD_3V3的影响，SNVS_GPIO的状态设置及保存情况，需要在硬件电路改动1的基础上，再次修改电路。

硬件电路改动说明如下：

EVB-T6UL底板上拆除D24，VDD_BAT由纽扣电池单独供电。

COM-T6UL核心板上拆除D2，R42贴0R电阻，VDD_SNVS_IN由VDD_BAT单独供电。

EVB-T6UL底板上硬件改动

 

COM-T6UL核心板上硬件改动

 

 4．验证测试2

电路修改完成后，开始测试，此时核心板上VDD_SNVS_IN电源由VDD_BAT单独供电，VDD_BAT则由纽扣电池单独供电。

2.1 Freeze模式

EVB-T6UL上电启动，进入ON模式，将GPIO5_IO2和GPIO5_IO3设置为高电平，输入电源模式切换指令echo freeze> /sys/power/state，进入freeze模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3为高电平，状态可保存。以下测试记录：

测试条件：Battery≈2.82V。

电源管理模式	VDD_BAT	VDD_SNVS_IN	GPIO5_IO2	GPIO5_IO3
on	2.82V	2.82V	可设置，VH≈2.82V	可设置，VH≈2.82V
freeze	2.82V	2.82V	可保存，V≈2.82V	可保存，V≈2.82V

 系统进入freeze模式后，终端不可操作，板上无触发启动元件，产品需断电重启。

2.2 Standby模式

EVB-T6UL上电启动，进入ON模式，将GPIO5_IO2和GPIO5_IO3设置为高电平，输入电源模式切换指令echo standby> /sys/power/state，进入standby模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3为高电平，状态可保存。以下为终端显示界面以及测试记录：

测试条件：Battery≈2.84V。

电源管理模式	VDD_BAT	VDD_SNVS_IN	GPIO5_IO2	GPIO5_IO3
on	2.84V	2.84V	可设置，VH≈2.84V	可设置，VH≈2.84V
standby	2.84V	2.84V	可保存，V≈2.84V	可保存，V≈2.84V

2.3 Mem模式

EVB-T6UL上电启动，进入ON模式，将GPIO5_IO2和GPIO5_IO3设置为高电平，输入电源模式切换指令echo mem> /sys/power/state，进入standby模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3为高电平，状态可保存。以下为终端显示界面以及测试记录：

测试条件：Battery≈2.9V。

电源管理模式	VDD_BAT	VDD_SNVS_IN	GPIO5_IO2	GPIO5_IO3
on	2.9V	2.9V	可设置，VH≈2.9V	可设置，VH≈2.9V
mem	2.9V	2.9V	可保存，V≈2.9V	可保存，V≈2.9V

系统进入mem模式后，终端不可操作，板上无触发启动元件，产品需断电重启。

2.4 OFF模式

EVB-T6UL上电启动，进入ON模式，将GPIO5_IO2和GPIO5_IO3设置为高电平，然后关闭电源，进入OFF模式，测量GPIO5_IO2和GPIO5_IO3为低电平，状态不可保存。以下为测试记录：

测试条件：Battery≈2.83V。

电源管理模式	VDD_BAT	VDD_SNVS_IN	GPIO5_IO2	GPIO5_IO3
on	2.83V	2.83V	可设置，VH≈2.83V	可设置，VH≈2.83V
off	2.83V	2.83V	不可保存，V=0V	不可保存，V=0V

5．测试结论

通过上述验证，可得出以下结论：

1、电源模式在ON模式，SNVS_GPIO电平状态可设置，可保持。

2、电源模式由ON切换到Freeze模式，SNVS_GPIO可保存，不可设置。

3、电源模式由ON切换到Standby模式，SNVS_GPIO可保存，不可设置。

4、电源模式由ON切换到Mem模式，SNVS_GPIO可保存，不可设置。

5、电源模式由ON切换到OFF模式，SNVS_GPIO不可保存。