i.MX 系列产品 PMIC 高频问答

以下问答聚焦 i.MX 系列微控制器（MCU/MPU）电源管理芯片（PMIC）的选型、硬件适配、软件配置三大核心场景，覆盖开发中高频疑问，答案均来自恩智浦官方技术文档，确保准确性与实用性。

Q1：什么是PMIC？在i.MX系统中为什么需要使用PMIC？

A：PMIC（Power Management IC）是高度集成的电源管理芯片，它将多路电源输出（如Buck、LDO等）整合在一颗芯片中。在i.MX系统中，PMIC可提供稳定、高效、可编程的电源输出，支持动态电压调节（DVS），降低功耗，提升系统可靠性，并简化PCB设计。

A：恩智浦为各 i.MX 型号提供经过兼容性验证的 PMIC 方案，可直接根据产品系列选型，避免硬件冲突，具体推荐如下：

A：PMIC 与 i.MX8MM 通过I2C 接口实现通信与控制，供电分配遵循 “高电流模块用 Buck、低电流模块用 LDO” 的原则，核心连接逻辑如下：

PMIC 通过 I2C 总线挂载到 i.MX8MM 的 I2C1 接口（地址可配置，如 PCA9450 默认地址 0x25）；
i.MX8MM 可通过 I2C 发送指令，实时控制 PMIC 的 “输出使能 / 禁用”“电压调节”，实现动态功耗管理（如低负载时降低 VDD_ARM 电压）。

（2）供电分配

Buck 转换器：负责为高电流、高功耗模块供电，例如：
- VDD_ARM（四核 A53 内核）：由 BD71847 的 Buck2、PCA9450 的 Buck2 供电；
- VDD_SOC（SoC 逻辑电路）：由 BD71847 的 Buck1、PCA9450 的 Buck1 供电；
- VDD_DRAM（DDR 控制器）：由 BD71847 的 Buck5、PCA9450 的 Buck3 供电。
LDO（低压差稳压器）：负责为低电流、高稳定性需求的模块供电，例如：
- NVCC_SNVS_1P8（SNVS 银行 GPIO 预驱动器）：由 BD71847 的 LDO1、PCA9450 的 LDO1 供电（1.8V）；
- VDD_SNVS_0V8（低功耗域电路）：由 BD71847 的 LDO2、PCA9450 的 LDO2 供电（0.8V）。

软件迁移核心是 “替换 PMIC 驱动 + 调整配置文件”，需分别修改 U-Boot（初始化阶段）和 Linux 内核（运行阶段），步骤如下：

（1）U-Boot 部分（核心：初始化 PMIC，确保 DDR/CPU 供电正常）

添加 PCA9450 驱动文件：将pca9450.h和pmic_pca9450.c拷贝到 U-Boot 驱动目录root/drivers/power/pmic/；
修改 Kconfig 与 Makefile：
- 在drivers/power/pmic/Kconfig中添加config POWER_PCA9450，启用 PCA9450 支持；
- 在drivers/power/pmic/Makefile中添加obj-$(CONFIG_POWER_PCA9450) += pmic_pca9450.o，确保驱动编译；
配置板级头文件：在include/configs/imx8mm_evk.h中，注释CONFIG_POWER_BD71837（BD71847 兼容驱动），添加#define
CONFIG_POWER_PCA9450；
修改设备树（DTS）：在arch/arm/dts/imx8mm-evk.dtsi的 I2C1 节点下，添加 PCA9450 节点（配置地址、中断引脚、regulator 参数）；
调整 SPL 初始化代码：在board/freescale/imx8mm_evk/spl.c中，将 BD71847 的寄存器配置替换为 PCA9450 的初始化逻辑。

（2）Linux 内核部分（核心：适配 regulator 驱动，支持动态电压调节）

添加 PCA9450 内核驱动：
- 将pca9450.h拷贝到include/linux/mfd/（MFD 设备头文件目录）；
- 将pca9450-regulator.c拷贝到drivers/regulator/（regulator 驱动目录）；
修改 regulator 驱动的 Kconfig 与 Makefile：
- 在drivers/regulator/Kconfig中添加config REGULATOR_PCA9450；
- 在drivers/regulator/Makefile中添加obj-$(CONFIG_REGULATOR_PCA9450) += pca9450-regulator.o；
修改 MFD 驱动的 Kconfig 与 Makefile：在drivers/mfd/下添加 PCA9450 的编译配置，确保 MFD 框架支持；
更新内核配置文件（defconfig）：在arch/arm64/configs/xxx_defconfig中，添加CONFIG_REGULATOR_PCA9450=y和CONFIG_MFD_PCA9450=y；
完善 DTS 的 regulator 节点：在 PCA9450 设备树下添加regulators子节点，配置各 Buck/LDO 的电压范围、启动状态（如regulator-boot-on）。

若因特殊需求（如定制化电压、极端环境）不使用集成 PMIC，可采用分离电源设计，恩智浦官方推荐参考i.MX6ULL 的电源树方案：

核心思路：用独立的 Buck 转换器（如 TPS 系列）为高电流轨（VDD_ARM、VDD_DRAM）供电，用独立 LDO 为低电流轨（VDD_SNVS、外设）供电；
注意事项：需严格匹配各电源轨的电压精度（±5% 以内）、纹波（≤50mV）和动态响应速度，避免因电压波动导致 CPU/DRAM 异常。