RK818 开发指南

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发布版本：1.0　·　页数：14　·　语言：中文

原始文档：Rockchip_RK818_Developer_Guide_CN.pdf

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章节大纲

RK818 开发指南（P1）
- 1 基础（P2）
  - 1.1 概述（P2）
  - 1.2 功能（P2）
  - 1.3 芯片引脚功能（P2）
  - 1.4 重要概念（P5）
  - 1.5 上电条件和时序（P6）
- 2 配置（P7）
  - 2.1 驱动和 menuconfig（P7）
  - 2.2 DTS 配置（P8）
  - 2.3 函数接口（P13）
- 3 Debug（P14）
  - 3.10 内核（P14）
  - 4.4 内核（P14）
  - 4.19 内核（P14）

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1 基础

1.1 概述

RK818 是一款高性能 PMIC，RK818 集成 4 个大电流 DCDC、1个大电流升压BOOST、9 个 LDO、1个SWITCH、一个HDIM5V输出、一个OTG输出、1 个 RTC、可调上电时序，而且还集成了开关充电，智能功率路径管理，库仑计等功能。

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. LDO：输入输出压差大时，效率低，成本低，为了提高 LDO 的转换效率，系统上会进行相关优化如：LDO 输出电压为 1.1V，为了提高效率，其输入电压可以从 VCCIO_3.3V 的 DCDC 给出。所以电路上如果允许尽量将 LDO 接到 DCDC 输出回路，但是要注意上电时序。

1.2 功能

从使用者的角度看，RK818 的功能概况起来可以分为 4 个部分：

regulator 功能：控制各路 DCDC、LDO 电源状态；2. rtc 功能：提供时钟计时、定时等功能；3. clk 功能：有两个32.768KHZ时钟输出，一个不可以控常开，一个是软件可控。4. 充电功能和电量计功能，在本文中不做详细介绍，详细可以参考文档《Rockchip_RK818_RK816_Developer_Guide_Fuel_Gauge_CN》

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

I2C 地址7 位从机地址：0x1c PMIC 有 3 种工作模式1. PMIC normal 模式系统正常运行时 PMIC 处于 normal 模式，此时 pmic_sleep 为低电平。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 I2C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。3. 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 I2C 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。pmic_sleep 引脚常态为低电平，PMIC 处于 normal 模式。当引脚拉高的时候会切换到 sleep 或者 shutdown 的模式。pmic_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。pmic_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。DCDC3 电压调节DCDC3 这路电源比较特殊，不能通过寄存器修改电压，只能通过外部电路的分压电阻进行调节，所以如果需要修改电压请修改外围硬件，在 Rockchip 的方案上一般作为 VCC_DDR 使用。DCDC 和 LDO 的运行时电压调节范围

DCDC 电压范围连续：1. DCDC 电压范围连续：

电压范围(V)	步进值(mV)	具体档位值(V)
0.7125 ~ 1.45	12.5	0.7125、0.725、0.737.5、 ……、1.45
1.8 ~ 3.3	100	1.8、1.9、2.0、2.2....、3.3

LDO 电压连续：

电压范围(V)	步进值(mV)	具体档位值(V)
0.8 ~ 3.4	100	0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、 …… 3.4

1.5 上电条件和时序

上电条件只要满足下面任意一个条件即可以实现 PMIC 上电：

EN 信号从低电平变高电平触发EN 信号保持高电平，且 RTC 闹钟中断触发EN 信号保持高电平，按 PWRON 键触发

上电时序每款 SOC 平台对各路电源上电时序要求可能不一样，目前上电时序有如下情况，具体请参考最新的 datasheet：

2 配置

2.1 驱动和 menuconﬁg

3.10 内核配置

RK818 驱动文件：

drivers/mfd/rk818.c drivers/mfd/rk818-irq.c drivers/rtc/rtc-rk818.c drivers/power/rk818-battery.c

RK818 dts文件可参考：

arch/arm/boot/dts/rk818.dtsi arch/arm64/boot/dts/rk3368-p9_818.dts

menuconﬁg 里对应的宏配置：

CONFIG_MFD_RK818 CONFIG_RTC_RK818 CONFIG_BATTERY_RK818

4.4 内核配置

RK818 驱动文件：

drivers/mfd/rk808.c drivers/rtc/rtc-rk808.c drivers/regulator/rk808-regulator.c drivers/clk/clk-rk808.c drivers/power/rk818_charger.c drivers/power/rk818_battery.c

menuconﬁg 里对应的宏配置：CONFIG_MFD_RK808 CONFIG_RTC_RK808 CONFIG_REGULATOR_RK808 CONFIG_BATTERY_RK818 CONFIG_CHARGER_RK818 CONFIG_COMMON_CLK_RK808

4.19 内核配置

RK818 驱动文件：

drivers/mfd/rk808.c drivers/rtc/rtc-rk808.c drivers/regulator/rk808-regulator.c // 跟4.4内核不同drivers/clk/clk-rk808.c drivers/power/supply/rk818_battery.c drivers/power/supply/rk818_charger.c

menuconﬁg 里对应的宏配置：

CONFIG_MFD_RK808 CONFIG_RTC_RK808 CONFIG_REGULATOR_RK808 CONFIG_BATTERY_RK818 CONFIG_CHARGER_RK818 CONFIG_COMMON_CLK_RK808

2.2 DTS 配置

3.10 内核 DTS 配置

DTS 的配置包括：I2C 挂载、主体、regulator、rtc、poweroﬀ 等部分。

&i2c1 {
rk818: rk818@1c {
reg = <0x1c>;
status = "okay";

/include/ "../../../arm/boot/dts/rk818.dtsi"

&rk818 {
gpios =<&gpio0 GPIO_A1 GPIO_ACTIVE_HIGH>,<&gpio0 GPIO_A0 GPIO_ACTIVE_LOW>;

rk818,system-power-controller;

pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&gpio0_c1>;

regulators {

rk818_dcdc1_reg: regulator@0{

regulator-name= "vdd_arm";/*vcc arm*/ regulator-min-microvolt = <700000>;/*<725000>;*/

regulator-max-microvolt = <1500000>;
regulator-initial-mode = <0x2>;
regulator-initial-state = <3>;

regulator-state-mem {

regulator-state-mode = <0x2>;

regulator-state-disabled;

regulator-state-uv =<900000>;
rk818_dcdc2_reg: regulator@1 {

regulator-name= "vdd_logic";/*vcc gpu*/

regulator-min-microvolt = <700000>;
regulator-max-microvolt = <1200000>;
regulator-initial-mode = <0x2>;
regulator-initial-state = <3>;

regulator-state-mem {

regulator-state-mode = <0x2>;

regulator-state-enabled;

regulator-state-uv = <1200000>;
rk818_dcdc3_reg: regulator@2 {

I2C 挂载整个完整的 rk818 节点挂在对应的 i2c 节点下面，并且配置 status = "okay"; 2. 主体部分

不可修改部分

rk818,system-power-controller：声明RK818具备管理系统下电的功能；

可修改部分gpios：指定 pmic_int（第一个）和 pmic_sleep（第二个）引脚；

regulator 部分

regulator-name : 电源名字，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-min-microvolt ：运行时可调节的最小电压；regulator-max-microvolt ：运行时可调节的最大电压；regulator-initial-mode ：运行时 DCDC 工作模式，一般配置为 1。 1：force pwm，2：auto pwm/pfm；regulator-state-mode ：休眠时 DCDC 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，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-state-enabled ：休眠时保持上电状态，想要关闭该路电源，则改成”regulator- state-disabled”；regulator-state-uv ：休眠不断电情况下的待机电压。

说明：如果 regulator-min-microvolt 和 regulator-max-microvolt 的电压相等，则在注册这个regulator 的时候系统框架默认会把这个电压设置下去并使能这路电源，不需要使用者干预。

如果 regulator-boot-on 或者 regulator-always-on 存在，则系统框架在注册这路 regulator的时候默认会进行 enable，此时的这路 regulator 的电压有 2 种情况：如果 regulator-min- microvolt 和 regulator-max-microvolt 的电压相等，则系统框架会把这路电压设置为当前这个电压值；如果 regulator-min-microvolt 和 regulator-max-microvolt 的电压不相等，则此时的电压是 PMIC 的本身的硬件默认上电电压。

rtc 部分

如果不想使能 RTC 的功能（如 box 产品上），则需要像上面那样增加节点，显式指明为 status = "disabled"。如果需要使能的的话则可以把整个 RTC 节点去掉或者设置状态为 status = "okay"即可。

poweroﬀ 部分

因为 RK808 驱动自动拦截关机命令，执行写I2C关闭PMIC输出。

rk818_shutdown是注册syscore shutdown,用于一些准备工作，如关闭RTC中断等特殊操作。

static void rk818_shutdown(void) { int ret;

struct rk818 *rk818 = g_rk818;
pr_info("%s\n", __func__);
ret = rk818_set_bits(rk818, RK818_INT_STS_MSK_REG1,(0x3<<5),(0x3<<5));
//close rtc int when power off

ret = rk818_clear_bits(rk818, RK818_RTC_INT_REG,(0x3<<2)); //close rtc int when power off

/*disable otg_en*/
ret = rk818_clear_bits(rk818, RK818_DCDC_EN_REG, (0x1<<7));
mutex_lock(&rk818->io_lock);
mdelay(100);

}

static struct syscore_ops rk818_syscore_ops = {

.shutdown = rk818_shutdown,

rk818_device_shutdown是真正写I2C关闭PMIC输出。

void rk818_device_shutdown(void) { int ret, i;

u8 reg = 0;
struct rk818 *rk818 = g_rk818;
for (i = 0; i < 10; i++) {
pr_info("%s\n", __func__);
ret = rk818_i2c_read(rk818, RK818_DEVCTRL_REG, 1, &reg);

if (ret < 0) continue; ret = rk818_i2c_write(rk818, RK818_DEVCTRL_REG, 1,

(reg | (0x1 << 0)));

if (ret < 0) {

pr_err("rk818 power off error!\n");

continue; } }

while(1) wfi();

}

EXPORT_SYMBOL_GPL(rk818_device_shutdown);

4.4 内核 DTS 配置

DTS 的配置包括：i2c 挂载、主体、rtc、clk、regulator、 charger、 battery 等部分。

&i2c1 {
status = "okay";
rk818: pmic@1c {
compatible = "rockchip,rk818";
reg = <0x1c>;
status = "okay";
clock-output-names = "rk818-clkout1", "wifibt_32kin";
interrupt-parent = <&gpio0>;
interrupts = <1 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pmic_int_l>;

rockchip,system-power-controller; wakeup-source;

#clock-cells = <1>;
vcc1-supply = <&vcc_sys>;
vcc2-supply = <&vcc_sys>;
vcc3-supply = <&vcc_sys>;
vcc4-supply = <&vcc_sys>;
vcc6-supply = <&vcc_sys>;
vcc7-supply = <&vcc_sys>;
vcc8-supply = <&vcc_sys>;
vcc9-supply = <&vcc_io>;

regulators {

vdd_logic: DCDC_REG1 {
regulator-name = "vdd_logic";

regulator-always-on; regulator-boot-on;

regulator-min-microvolt = <750000>;
regulator-max-microvolt = <1450000>;
regulator-ramp-delay = <6001>;

regulator-state-mem { regulator-on-in-suspend;

regulator-suspend-microvolt = <1000000>;
vdd_gpu: DCDC_REG2 {
regulator-name = "vdd_gpu";

regulator-always-on; regulator-boot-on;

regulator-min-microvolt = <800000>;
regulator-max-microvolt = <1250000>;
regulator-ramp-delay = <6001>;

regulator-state-mem { regulator-on-in-suspend;

regulator-suspend-microvolt = <1000000>;
vcc_ddr: RK818_DCDC3@2 {

i2c 挂载

整个完整的 rk818 节点挂在对应的 i2c 节点下面，并且配置 status = "okay";

主体部分

不可修改：

compatible = "rockchip,rk818";
reg = <0x1c>;

rockchip,system-power-controller; wakeup-source;

#clock-cells = <1>;

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；pinctrl-names：不修改，固定为 "default"；pinctrl-0：引用 pinctrl 里定义好的 pmic_int 引脚；

如果 menuconﬁg 选中了这个模块，但是实际又不需要使能这几个驱动，那么可以在 dts 里增加 rtc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；如果要使能驱动，则可以去掉相应的节点，或者设置状态为 status = "okay"。

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。

poweroﬀ 部分

4.4上使用pm_power_oﬀ_prepare，实现PMIC关机前的准备工作，如关闭RTC中断，配置一些特殊寄存器等。注册syscore shutdown, 真正用于PMIC关机。

clk 部分

如果某个节个需要引用 RK808 的 clk 进行使用，引用格式如下：

clocks = <&rk818 1>;

第一个参数： &rk818 固定，不可改动；第二个参数：引用 rk818 的哪个 clk，只能是 0 或者 1，其中 0：rk818-clkout1， 1：rk818- clkout2；

4.19 内核 DTS 配置

请参考4.4内核DTS配置。差异点：4.19内核的DTS配置不再需要gpio子节点，但其他模块依然使用gpios = <&rk818 0 GPIO_ACTIVE_LOW>; 的方式引用和使用rk818的pin脚。

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 *regulator_get(struct device *dev, const char *id)

dev 默认填写 NULL 即可，id 对应 dts 里的 regulator-name 属性。2. 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 *rdev_logic;

rdev_logic = regulator_get(NULL, "vdd_logic"); // 获取vdd_logic regulator_enable(rdev_logic); // 使能vdd_logic regulator_set_voltage(rdev_logic, 1100000, 1100000); // 设置电压1.1v regulator_disable(rdev_logic); // 关闭vdd_logic regulator_put(rdev_logic); // 释放vdd_logic

说明：4.4或者4.19内核还提供了 devm_ 开头的regulator接口帮开发者管理要申请的资源。

3 Debug

3.10 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 方式就是直接查看 rk818 的寄存器，通过如下节点：

/sys/rk818/rk818_test

读寄存器：

echo r [addr]  > /sys/rk818/rk818_test

写寄存器：

echo w [addr] [value] > /sys/rk818/rk818_test

4.4 内核

命令格式同 3.10 内核一样，只是节点路径不同，4.4 内核上的 debug 节点路径是：

/sys/rk8xx/rk8xx_dbg

4.19 内核

请参考4.4内核命令。

章节大纲​

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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 上电条件和时序​

2 配置​

2.1 驱动和 menuconﬁg​

2.2 DTS 配置​

2.3 函数接口​

3 Debug​

3.10 内核​

4.4 内核​

4.19 内核​

章节大纲

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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 上电条件和时序

2 配置

2.1 驱动和 menuconﬁg

2.2 DTS 配置

2.3 函数接口

3 Debug

3.10 内核

4.4 内核

4.19 内核