W5500 POR 에 관하여

 

WIZ850io 이다. 아래 회로에서 볼 수 있듯, W5500와 필수적인 회로도만 갖춰져 있는 간단한 모듈이다.

 

 회로에서 볼 수 있듯, POR 회로는 갖춰져있지 않다. 그렇기때문에 이 모듈이 장착되는 마더보드에서 POR회로를 설계해줘야 한다. 

 하지만 W5500 개별동작하는 경우는 없고, MCU와 연결되어 동작하기때문에 MCU에서 리셋을 걸어주면 문제될 것은 없다.(실제로 W5500을 사용하는 Library에는 전부 인위적으로 리셋을 걸어주는 코드가 포함되어있다. 아래와 같이 500us 이상의 리셋을 걸어줘야 내부에서 인식을 한다. 실제 코드에선 안전하게 100ms를 걸어준다.)

 

 

 위와 같이 MCU에서 인위적으로 리셋을 걸어주면 전혀 문제될 것이 없지만, 리셋을 걸어주지 못하는 회로를 구성했거나 외부 노이즈로 W5500의 전원인 3.3V가 죽었다 살아났을 경우(MCU와 전원이 다를경우) 에는 자동적으로 동작이 되살아나지 않을 수 있다. 하여 POR 회로는 필요하고, 이에 따라 W5500에 필요한 nRST의 타이밍은 최소 얼마인가를 테스트해보도록 하겠다.

 

 

 CH1은 nRST, CH2는 Link 신호이다. 이 Link 신호로 Chip이 Initializing이 됐다, 안됐다 판단을 하도록 하겠다. nRST이 Low로 떨어지면 Link는 High가 된다.

 이제 실제 W5500이 Initializing되는 Supply전압과 nRST신호의 Threshold 값을 알아야 타이밍을 구할 수 있다.

 

 위와 같이 W5500 Datasheet에 정보가 나와있다. Supply Voltage는 Initializing되는 전압은 아니고, W5500이 정상적으로 잘 돌아가기 위한 전압이다. W5500이 살아나서 Initializing 되는 전압은 2.1V로 확인됐다.

 

 nRST의 Threshold 값은 Vt+, Vt- 값으로 확인이 가능하다. 각각 1.64, 1.02 로 나와있다.

 

위는 nRST의 값을 천천히 낮춰가며 어느시점에서 트리거가 작동하는지 확인해봤다. Vt-값은 1.1 ~ 1.2V로 확인이 됐다.

 

위는 반대로 nRST값을 천천히 높혀가며 테스트해봤다. Vt+값은 1.6~1.7V로 확인이 됐다.

 

이제 필요한 값들은 다 확인이 됐다. 사실 Initializing Voltage와 Vt+값만 알면 확인이 가능하다.

W5500  Initializing  Voltage --> 2.1V

W5500 I/O Schmitt triger Vt+ --> 1.6~1.7V    (I/O와 nRST의 DC Characteristics은 같다고 확인받음)

W5500 I/O Schmitt triger Vt+ --> 1.1 ~ 1.2V

CH1 : Supply 3.3V

CH2 : nRST

 

이제 본격적인 테스트를 해 볼 시간이다.

2.1 ~ 2.2V에서 Chip Initializing을 시작한다. 해당 지점을 찍어준다. (위 이미지)

그리고 Vt+ 인 1.6~1.7V 도 찍어준다.

 

확인결과 Reset타이밍이 Chip Initializing Timing보다 앞선다. 즉 Chip이 Initialinzing됐을때, 이미 nRST은 High상태라는 것이다. 

 

당연히 W5500은 정상적으로 살아나지 않는다.

 

그리고 nRST단에 Capacitor를 장착해준다.  값에따라 전압이 충전되며 올라가는 시간이 달라질 것이다.

 

이번에도 W5500의 Chip Initializing 전압인 2.1~2.2를 찍어준다. (실제 측정은 2.04로 찍혀있지만, 스코프 성능이 안좋아서 잘 안찍힘..거의 Timing은 동일합니다.)

 

 

 이제 nRST의 Vt+ 값을 찍어준다. 

타이밍상 Chip Initializing Timing과 Chip Reset Timing이 약 10ms정도 차이가 난다. 

즉 Chip이 Initialize 됐을때 nRST은 걸려있는 상태이고, 10ms 후에 풀리게 된다.

 

 이는 정상적으로 동작한다. 다양한 종류의 Capacitor로 확인했을때, 약 10ms정도는 차이가 있어야 안정적으로 동작하는 것으로 보인다. 

 하여, W5500 Chip의 POR Timing은 10ms 라고 정의할 수 있을 것 같다.