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DM8148的电源和地(二)
2019-07-29 16:24
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TI MCU
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3. 电源
3.1 电压和电源域
每个模块都属于核逻辑电压域(CoreLogic Voltage)、内存电压域(Memory Voltage Domain)和电源域(Power Domain)。
3.1.1 核逻辑电压域
器件包含4个核逻辑电压域,这些域定义一组模块共享同一个供电电压为其内核逻辑供电。每个核逻辑电压域由一个专用的电源供电,表7-2描述了内核逻辑电压域和它们相关的供电脚。
注意:每个内核逻辑电压域必须始终供电,而不管内核逻辑电源域状态如何。
3.1.2 内存电压域
每个模块里的SRAM被分配为4个内存电压域之一,每个内存电压域的电压由内部LDO独立控制,由VDDA_1P8脚提供电源。
LDO的输出电压可以通过控制模块中的RAMLDO_CTRLx寄存器来编程,内存电压域电压必须基于该域的内核逻辑电压域电压来编程,也就是说对应于ARM_M电压域的内核逻辑电压域ARM_C等等,表7-3显示了内存电压域电压要求:
3.1.3 电源域
器件包括6个电源域,它为相关模块的内核逻辑和SRAM供电,除了ALWAYSON域,其它电源域都有个内部开关,从而可以关闭该域的供电。
在复位后的缺省状态,所有的电源开关是OFF状态,软件可以通过控制模块单独对它们进行ON/OFF。
注意:当域的电源被OFF掉后,该电源域中的所有模块均不能使用。
3.1.4 动态电压频率调整
每个内核逻辑电压域能独立运行在不同的OPPs(Operating Performance Points运行性能点),对于一个特定的内核逻辑电压域,OPP定义如下:(1)最高运行频率,(2)相关的供电电压范围。作为性能和功耗的交易,具有较低的最大频率OPPs同时其电源电压也较低,从而降低功耗。
一个域的OPP可以实时改变而无需复位,这个特征称为动态电压频率调整(DVFS),表7-4包含一个电压范围和最高运行频率的列表。
注意:
(1) 在改变DDR频率之前,所有DDR存取必须暂停。
(2) 仅DM816x SR3.0器件支持750MHz的DSP频率,更多信息见器件数据手册
虽然每个逻辑电压域的OPP是独立可选择的,但是并不是所有的OPPs组合都支持,表7-5给出了这些支持的组合。
注意:
(1) ”x”表示支持的组合
(2) 在CVDD和任何其它CVDD_x电压域之间的最大电压差必须小于150mV
3.2 内存电源管理
为了减少SRAM的泄漏,许多SRAM模块能从ACTIVE切换到SHUTDOWN模式,当SRAM进入到SHUTDOWN模式时,电源会自动关闭,SRAM内的所有数据消失。
所有处于可ON/OFF电源域的SRAM(除了ALWAYS_ON域外),每当相关的电源域进入OFF态时,它能自动进入SHUTDOWN状态;而当相关的电源域进入ON态时,它能自动返回ACTIVE状态。
另外,下面的处于ALWAYS_ON电源域的SRAM,也能通过对控制模块里的x_MEM_PWRDN寄存器编程,单独进入SHUTDOWN态:
媒体控制器SRAM
OCMC SRAM
3.3 SERDES_CLKP和SERDES_CLKIN LDO
SERDES_CLKP和SERDES_CLKN输入缓冲能通过内部LDO供电,这是通过对控制模块里的REFCLK_LJCBLDO_CTRL寄存器编程来实现的。
3.4 双电压I/Os
器件支持某些IOs为双电压,这些I/Os分成下面几组:每组有自己的专门电源脚:DVDD、DVDD_GPMC、DVDD_C和DVDD_SD。这些电源脚可以用3.3V或1.8V供电。
关于电源脚和电源组的映射见datasheet
另外,每个DDR接口的I/O电压是在1.5V和1.8V之间独立可选择的,以支持不同的DDR类型,每个DDR接口的I/O供电时分开的隔离的,这在每个接口上可以使用不同类型的内存。
3.5 I/O掉电模式
下面的PHYs可以工作于节电模式:
视频DAC
DDR
USB
HDMI
PCIE
SATA
当在一个电源域的某个PHY控制器处于OFF状态的时候,软件必须在将电源域放于OFF状态前将其对应的PHY配置成节电模式。
3.6 待机模式
器件支持低功耗待机模式,如下面描述:
待机模式:
所有可切换电源域都是处于OFF状态
ARM Cortex-A8以最低运行频率执行IDLE循环
所有应用不需要的功能模块时钟停运
3.7 供电顺序
器件电源按顺序分成4组:
1) 所有的CVDD电源(CVDD、CVDD_x)
2) 所有的1.5-/1.8-V DVDD_DDR[x]电源(对DDR3是1.5V,DDR2是1.8V)
3) 所有的1.8-V电源(DVDD_x,DVDD_M、DVDDA_x_1P8、VDDA_1P8)
4) 所有3.3V电源(DVDD、DVDD_x、DVDD_C、VDDA_x_3P3)
为了保证芯片正常工作,芯片上电或者掉电必须满足规定。
3.7.1 上电顺序
上电顺序如表7-6和图7-1。
3.7.2 掉电顺序
为了保证器件正常操作,表7-7和图7-2所描述的掉电顺序必须满足:
3.8 电源去藕
3.8.1 模拟和PLL
PLL和模拟电源使用磁珠或滤波器可以防止噪声引起的问题,推荐至少通过一个电容和一个磁珠来进行滤波(最好使用Pi滤波),且这些滤波器件与8148放在PCB的同一面上并尽可能接近。在一起的PLL脚可以连在一起共用一个滤波器,但是模拟电源一定要有各自自己的滤波电路。不在一起的PLL脚应该使用各自自己的滤波器。
3.8.2 数字
推荐使用的滤波电容尺寸不能超过0402,电容值为0.1uF,每2个电源脚必须至少放1个电容,对于那些仅1个电源脚的电源应该需要独立的1个滤波电容,每10个电源脚应该放置1个大电容(10uF或者更大),这些大电容一定要尽可能里芯片近。
应该特别注意不要放太多的电容以免破坏上电顺序。在所有电源到达它们的规定值之前一定要确保主芯片复位为低。
DDR外设所需的电源滤波电容数量必须满足DDR2/DDR3的规定。(见数据手册8.13)
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10条回答
heibaiyinjiag
2019-07-30 19:16
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