電源管理芯片的低功耗OMAP系統(tǒng)設(shè)計方案

3 TPS65010和OMAP5912的硬件設(shè)計

圖3 TPS65010和OMAP5912的連接

　　TPS65010和OMAP5912的連接是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低功耗設(shè)計的關(guān)鍵，具體硬件連接如圖3所示。TPS65010可以提供OMAP5912所需的各種電壓，但是核心運(yùn)算單元需要的CVDDA以及重要外設(shè)需要的DVDD4由TPS76201從Vmain電壓轉(zhuǎn)換得到。具體的TPS76201的硬件連接如圖4所示。TPS76201將Vmain的3.3 V電壓轉(zhuǎn)換成1.6 V提供給OMAP，只要Vmain的電壓不低于1.8 V，TPS76201都將穩(wěn)定地輸出1.6 V電壓，以確保OMAP在任何情況下，即使是深度睡眠狀態(tài)，核心運(yùn)算單元和重要的外設(shè)都有穩(wěn)定的電源保證。注意，如果不要求OMAP系統(tǒng)的低功耗設(shè)計，CVDDA和DVDD4可以直接連接到Vcore。

圖4 TPS76201的硬件連接

　　TPS65010的Vcore輸出1.6 V電壓提供給OMAP的其他核，這些核電壓在低功耗狀態(tài)下均可以降低到1.1 V。TPS65010的VLDO1和VLDO2輸出2.75 V電壓提供給OMAP的其他外設(shè)，這些電壓和常規(guī)的3.3 V存在一定的電壓差，但不影響數(shù)據(jù)傳輸。一般情況下，高電平只要達(dá)到2 V以上就可以了；低功耗狀態(tài)下，VLDO1和VLDO2都降低到1.1 V。使用2個LDO給不同的外設(shè)提供電壓，是為了在Big Sleep狀態(tài)下關(guān)閉某些外設(shè)并同時能夠使能其他外設(shè)。如果不進(jìn)行低功耗設(shè)計，可以使用同一個LDO提供電壓。

　　TPS65010的I2C總線連接到OMAP，便于OMAP對TPS65010的寄存器進(jìn)行設(shè)置。TPS65010的RESPWRON引腳連接到OMAP的Power_Reset引腳，上電復(fù)位后由TPS65010復(fù)位OMAP；TPS65010的LOW_PWR引腳連接到OMAP的LOW_PWR引腳，OMAP進(jìn)入低功耗狀態(tài)由該引腳通知TPS65010，TPS65010將設(shè)定的各種電壓降低，從而降低系統(tǒng)功耗。

4 OMAP5912的低功耗軟件設(shè)計

　　OMAP5912有3種工作模式，分別為正常工作模式、Big Sleep模式和Deep Sleep模式。正常工作模式下，使能所有的內(nèi)部時鐘和外部時鐘以及引腳，此時系統(tǒng)功耗最大，TPS65010也按照正常工作方式供電。低功耗模式下，隨時判斷是否有芯片IDLE請求，如果有則進(jìn)入Big Sleep模式。在Big Sleep模式下，進(jìn)一步判斷是否有外部時鐘請求，并根據(jù)情況進(jìn)入Deep Sleep模式。

　　在系統(tǒng)正常工作方式下，如果不需要進(jìn)行低功耗設(shè)計，以上軟件無需加入到應(yīng)用程序中。進(jìn)行低功耗設(shè)計時，就需要對OMAP的各種工作狀態(tài)進(jìn)行判斷，要在應(yīng)用程序中加入LOW_PWR信號使能、關(guān)閉DSP核、激活并設(shè)置喚醒事件、關(guān)閉ARM核、激活并設(shè)置深度睡眠等軟件代碼。5總結(jié)本文詳細(xì)介紹了基于TPS65010和OMAP5912的低功耗系統(tǒng)設(shè)計。使用TPS65010的多個電源輸出引腳給OMAP的不同單元供電， 以便在OMAP的不同工作模式下改變電壓輸出，降低系統(tǒng)功耗。OMAP根據(jù)自身的軟件運(yùn)行情況，隨時調(diào)整工作模式，并通知TPS65010，使得軟件和硬件在低功耗設(shè)計上得到互通。該設(shè)計方法適用于各種對功耗要求較高的電子設(shè)備。