一块新出的 Nucleo 板（Zephyr 官方还没有支持）+ MPS 的 140W 升降压评估板，摇杆调压、LCD 数显、I2C 全数字控制——从 BSP 移植到成品电源的全过程记录。

一、EVL4248-QV-00A 评估板简介

EVL4248-QV-00A 是 MPS 的数字电源评估板，核心是一片 MP4248GQV：四开关 Buck-Boost 变换器 + I2C（PMBus）数字接口。

一个重要特性（决定整机设计）：芯片 OTP 配置"上电即输出"——VIN 一接上就自动输出约 5V，软件拦不住。所以"配置好再输出"要在输出级加开关（本文用 OPERATION 寄存器软开关 + 预留 EN 硬关断）。

二、控制引脚与反馈引脚

I2C 关键寄存器（PMBus）：

调压公式（评估板实测分压比 10.09，别用手册理想值 10）：

VOUT_COMMAND = ceil(VOUT × 1024 × 10 / 10.09)

三、与开发板的接法

四、系统框图

功率通路：直流输入 → EVL4248（MP4248 升降压）→ 输出端子 → 负载。 控制/反馈通路：I2C4 下发调压限流；IMON（电流）与 VOUT 分压（电压）进 ADC 实测回读；摇杆+LCD 做人机交互。

五、LCD 界面组成

界面用 lcd_bare 裸驱动文本渲染（不用 LVGL，轻量直接），160×128 屏按行组织，按行覆盖刷新（无整屏闪烁）：

DPS MP4248  I2C:OK        ← 标题 + I2C 在线状态
--------------------
>SET:  5.10 V             ← 目标电压（> 为当前编辑项）
 ILIM:0.60/0.60A          ← 限流 设定值/读回值
VCMD:  5.10 V             ← VOUT_COMMAND 寄存器读回（目标）
VOUT:  5.05 V             ← 分压实测（真实输出！）
IOUT:  0.24 A             ← IMON 实测电流
OUT:ON  ST:0000           ← 输出开关 + STATUS_WORD 故障字
LR:item UD:adj OK:out     ← 操作提示

三个电压/电流值各司其职：VCMD 是目标、VOUT 是实测、IOUT 是实测电流——负载超限导致输出打嗝时，VCMD 不变、VOUT 掉 0、IOUT 顶在限流值，一目了然。

LCD 界面实拍

六、系统控制逻辑

上电 → LCD/ADC/I2C 初始化 → probe MP4248（失败每 2s 自动重试）
     → 读回芯片当前限流作为初值

主循环（50ms 节拍）：
  摇杆事件 → 左右切编辑项(SET/ILIM) / 上下调整(0.1V/0.1A 步进)
           → 按下 = 输出 ON/OFF（开前自动 CLEAR_FAULTS）
  500ms 周期 → VCMD 读回 / ILIM 读回 / STATUS_WORD / IMON / VOUT 实测
             → 有变化才重绘对应行（行级刷新，无闪烁）

设计要点：

• 写后即读：SET/ILIM 行显示"设定值/读回值"，写没生效一眼看出；

• 故障锁存语义：PMBus 状态位锁存，CLEAR_FAULTS 在开输出时自动发——历史故障与当前状态分离；

• CC 是调节不是故障：进恒流时芯片降压维持电流，VOUT 实测会掉，ST 记录 OC 事件，这些都如实上屏。

七、Zephyr 主要代码

7.1 prj.conf

CONFIG_GPIO=y
CONFIG_SPI=y          # LCD（ST7735，SPI4）
CONFIG_ADC=y          # IMON + VOUT 实测
CONFIG_INPUT=y        # 摇杆（adc-keys 输入驱动）
CONFIG_I2C=y          # MP4248 PMBus

板级 CONFIG_FPU=y + CONFIG_FPU_SHARING=y（BSP 里已开，调压计算用浮点）。

7.2 设备树 overlay（boards/nucleo_h5e5zj.overlay，节选）

/* MP4248：Arduino I2C（D15=SCL=PF5 / D14=SDA=PG6），从机地址 0x67 */
&i2c4 {
 pinctrl-0 = <&i2c4_scl_pf5 &i2c4_sda_pg6>;
 clock-frequency = <I2C_BITRATE_FAST>;   /* 400kHz（MP4248 最高 1MHz） */
 status = "okay";
};

/* 摇杆：adc-keys 输入驱动（电阻分压式五向摇杆，阈值实测校准） */
joystick: joystick {
 compatible = "adc-keys";
 io-channels = <&adc1 9>;
 sample-period-ms = <50>;
 keyup-threshold-mv = <3300>;
 key_up     { press-thresholds-mv = <595>;  zephyr,code = <INPUT_KEY_UP>; };
 /* ... 其余方向同理 ... */
};

/* ADC 通道：IMON=PC2(INP12)、VOUT 分压=PC3(INP13)
 * ⚠️ 通道号 ≥10 时子节点名必须写十六进制（unit address 按 hex 解析），
 * channel@12 会被当成 0x12=18 号！写成 channel@c 才对。 */
&adc1 {
 pinctrl-0 = <&adc1_inp9_pb0 &adc1_inp12_pc2 &adc1_inp13_pc3>;
 /* ... */
 channel@c { reg = <12>; /* IMON */ };
 channel@d { reg = <13>; /* VOUT */ };
};

7.3 MP4248 驱动核心（src/mp4248.c）

/* V = ceil(VOUT × 1024 × 10 / FB_RATIO)，手册要求非整数向上取整 */
int mp4248_set_vout(float vout_v)
{
 uint16_t reg = (uint16_t)ceilf(vout_v * 1024.0f * 10.0f / MP4248_FB_RATIO);
 uint8_t buf[3] = { MP4248_CMD_VOUT, (uint8_t)(reg & 0xFF), (uint8_t)(reg >> 8) };

 return i2c_write(i2c_dev, buf, sizeof(buf), MP4248_ADDR);
}

/* IOUT_OC(A) = IOUT_LIM × 0.05，读改写保留 bit7（LDC_DISABLE） */
int mp4248_set_ilimit(float amps)
{
 /* ...钳位 0.05~5.4A... */
 uint8_t reg = (uint8_t)(amps / 0.05f + 0.5f);
 uint8_t buf[2] = { MP4248_CMD_ILIMIT, (uint8_t)((cur & 0x80) | reg) };
 /* ... */
}

7.4 实测反馈回路（src/main.c，节选）

/* 500ms 周期：寄存器读回 + 实测双通道 */
(void)mp4248_status_word(&status_word);
(void)mp4248_get_ilimit(&rb_ilim);
if (adc_read_mv(&imon_adc, &mv) == 0) {
 iout_amps = (float)mv / 1000.0f / 0.34f;      /* IMON: 5mΩ×68V/V */
}
if (adc_read_mv(&vout_adc, &mv) == 0) {
 vout_volts = (float)mv / 1000.0f * 21.02f;    /* 101.1k/5.05k 分压 */
}

八、测试环境

九、踩坑速记

1. ADC 通道节点名要 hex：channel@12 会被按十六进制解析成 18 号——ADC_DT_SPEC 找不到节点，adc_channel_setup_dt 静默 -ENOTSUP。≥10 的通道写 channel@c；

2. VOUT_COMMAND 读回 ≠ 实测：寄存器是目标值，输出被拉垮时它纹丝不动，实测必须靠分压 ADC；

3. PMBus 故障位是锁存的：不清不归零，开输出时自动 CLEAR_FAULTS 才是好习惯；

4. MP4248 的 I2C 有上电前提：VIN+EN 都有效才工作，probe 要做自动重试。