DM8168电源

2019-07-13 22:28发布

7.1电压和电源域

7.1.1 电压和电源域

器件有下面电压区域: l  1V自适应域(AVS)- 所有模块的主电压域 l  1V恒定区域 - 内存、PLLs、DACs、DDR IOs、HDMI和USB PHYs l  1.8V恒定区域 - PLLs、DACs、HDMI和USB PHYs l  3.3V恒定区域 – IOs和USB PHY l  1.5V恒定区域 – DDR IOs、PCIe和SATA SERDES。 l  0.9V恒定区域 –USB PHY 这些域定义了核逻辑共享同样的电源电压的模块组,每个电压域由专用的供电电压通道来供电,电压域和每个对应域电源脚之间的映射关系见表3-30。 注意:不管电源域的状态如何,在任何时候,每个电压域的电源必须接上。 表3-30 电源端子及在评估板上的处理方法 信号名称 数量 描述 VREFSSTL_DDR[0] 1 DDR[0]的参考电源:对DDR3是0.75V;对DDR2是0.9V 在评估板上:信号名称为EVM_DDR_REF_OUT VREFSSTL_DDR[1] 1 DDR[1]的参考电源:对DDR3是0.75V;对DDR2是0.9V 在评估板上:信号名称为EVM_DDR_REF_OUT CVDD 50 总是On域(Always On Domain)的可变内核电源 在评估板上:信号名称为EVM_1V0_AVS CVDDC 20 内存和PLLs所需的1.0V恒定电源 在评估板上:信号名称为EVM_1V0_CON VDD_USB_0P9 1 USB PHYs所需的0.9V电源。注意:如果不使用USB,为了使器件正常操作,这个脚必须连接到0.9V电源上或者CVDDC上 在评估板上:信号名称为EVM_0V9 VDDT_SATA 4 SATA终端和模拟前端(AFE: Analog Front End)所需的1.0V电源。注意:如果不使用SATA,为了使器件正常操作,这些脚必须连接到1个1.0V电源上 在评估板上:信号名称为EVM_1V0_CON VDDT_PCIE 5 PCIe终端和模拟前端(AFE: Analog Front End)所需的1.0V电源。注意:如果不使用PCIe,这些脚必须连接到1个1.0V电源上 在评估板上:信号名称为EVM_1V0_CON VDDA_PLL 2 PLLs所需要的1.5V模拟电源 在评估板上:信号名称为EVM_1V5 VDDA_HDMI 5 HDMI所需的1.0V模拟电源 VDD_HD_1P0 1 VDAC HD DAC所需的1.0V电源。注意:如果不使用HD DAC,这个脚必须连接到1个1.0V电源上 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA_1P0V VDD_SD_1P0 1 VDAC SD DAC所需的1.0V电源。注意:如果不使用SD DAC,这个脚必须连接到1个1.0V电源上 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA_1P0V VDDR_SATA 2 SATA的1.5V电源。注意:如果不使用器件的时钟,这个脚必须连接到1个1.5V电源上 在评估板上:信号名称为EVM_1V5 VDDR_PCIE 2 PCIe的1.5V电源。注意:如果不使用器件的时钟,这个脚必须连接到1个1.5V电源上 在评估板上:信号名称为EVM_1V5 DVDD_DDR[0] 21 DDR[0] I/Os的电源:对DDR3是1.5V;对DDR2是1.8V 在评估板上:信号名称为EVM_1V5 DVDD_DDR[1] 20 DDR[1] I/Os的电源:对DDR3是1.5V;对DDR2是1.8V 在评估板上:信号名称为EVM_1V5 DEVOSC_DVDD18 1 器件时钟的1.8V电源。注意:如果不使用器件的时钟,这个脚必须连接到1个1.8V电源(DVDD1P8)上 在评估板上:信号名称为CPU_DEVOSC VDD_USB0_1P8 1 USB0所需的1.8V电源。注意:如果不使用USB,为了使器件正常操作,这个脚必须连接到1.8V电源上,或者当USB PHY不使用的时候,这个脚可选连接到CVDDC上 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA18USB VDD_USB1_1P8 1 USB1所需的1.8V电源。注意:如果不使用USB,为了使器件正常操作,这个脚必须连接到1.8V电源上,或者当USB PHY不使用的时候,这个脚可选连接到CVDDC上 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA18USB DVDD1P8 2 1.8V电源 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA_1P8V VDDA_REF_1P8 1 VDAC的参考电源1.8V。注意:如果VDAC不使用,这个脚英国连接到一个1.8V电源上。 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA_1P8V VDDA_HD_1P8 2 VDAC HD DAC所需的1.8V电源。注意:如果不使用HD DAC,这些脚必须连接到1个1.8V电源上 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA_1P8V VDDA_SD_1P8 3 VDAC SD DAC所需的1.8V电源。注意:如果不使用SD DAC,这些脚必须连接到1个1.8V电源上 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA_1P8V DVDD_3P3 66 3.3V电源 在评估板上:信号名称为EVM_3V3 VDD_USP0_3P3 2 USB0的3.3V电源 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA33USB VDD_USB1_3P3 2 USB1的3.3V电源 在评估板上:信号名称为CPU_VDDA33USB   表3-31 地线端子 信号名称 管脚数量 描述 VSS 241 地。评估板上直接接到GND上 VSSA_PLL 3 PLL的模拟地。评估板上直接接到GND上 VSSA_HD 3 VDAC HD DAC的模拟地。评估板上直接接到GND上 VSSA_SD 4 VDAC SD DAC 模拟地。评估板上直接接到GND上 VSSA_REF_1P8 1 VDAC(1.8V)参考电压的地。评估板上直接接到GND上 DEVOSC_VSS 1 器件时钟电路的地。评估板上,这个脚并不是接GND的。

7.1.2 电源域

器件的1V自适应域和1V恒定电压域有7个电源域,这7个域给它们的相应模块里的内核逻辑和SRAM供电,所有别的电压域仅有Always-On电源域。 在1V自适应和恒定电压域内,每个电源域(除了Always-On域外),都有一个内部的电源开关,以便实现对这个区域供电与否的控制,在上电时,除了Always-On域外的所有域电源会被切断。因为在每个电压域都会有一个Always-On域,所以在器件工作过程中,需要将所有电源都提供上。

7.1.3 1-V AVS和1-V恒定电源域

l  HDVICP2-0域:这个电源域包含HDVICP2-0。如果HDVICP2-0不使用,它的电源可以被禁掉 l  HDVICP2-1域:这个电源域包含HDVICP2-1。如果HDVICP2-1不使用,它的电源可以被禁掉 l  HDVICP2-2域:这个电源域包含HDVICP2-2。如果HDVICP2-2不使用,它的电源可以被禁掉 l  Graphics域:这个域包含SGX350 l  Active域:这个域是指那些当系统处于有效状态才需要的模块。在任何待机状态,这些模块是不需要,这个域包含C674x DSP和HDVPSS。 l  Default域:这个域包含那些即使在待机模式也可能需要的域,让它们处于独立的电源域,这就允许当处于待机模式时,用户关掉这些电源。这个域有DDR、SATA、PCIe、媒体控制器和USB外设。 l  Always-On域:这个域包含那些即使系统处于待机模式也需要供电的模块,它包括Host ARM和产生唤醒中断的模块(如:UART、RTC、GPIO、EMAC等)以及别的低电源I/Os

7.1.4 SmartReflex

器件包含SmartReflex模块,通过调整外部供电电源的电源,实现功耗最小化。基于器件的处理、温度和期望的性能,SmartReflex模块给Host处理器建议提高或降低每个域的电源电压,以降低功耗,在Host处理器与外部可调电源之间的通讯链路是一个系统级的决策,可以通过GPIO或I2C来实现。 SmartReflex核心是自适应电源(AVS:adaptive voltage scaling)。基于硅处理和温度,SmartReflex模块制导软件调整核的1V电源在一个期望的范围,这个技术称为AVS(Adaptive voltage Scaling),AVS有助于在不同操作条件下减少器件功耗

7.1.5 内存电源管理

当内存不使用的时候,器件内存提供三个不同的模式以降低功耗,如表7-1: 模式 节电 唤醒延迟时间 内存内容 轻度休眠 60% 低 不丢失 深度休眠 75% 中等 不丢失 关机 95% 长 丢失 器件提供一个特征,允许通过软件使芯片内存(C674x L2,OCMC RAMs)处于三个状态之一:轻度休眠(LS)、深度休眠(DS)、关机(SD)。在控制模块里有控制寄存器来控制C674x L2、OCMC RAM0和OCMC RAM1的掉电状态。还有状态寄存器能被用作上电期间检查内存是否上电。 每当电源域变为OFF状态时,可切换域中的内存进入掉电(SD)状态,随着该区域上电,内存返回有效状态。 为了减少SRAM泄漏,许多SRAM块能从有效模式切换到掉电模式,当SRAM处于掉电模式时,电源自动被移去,SRAM中的所有数据丢失。 当SRAM所在电源域变为OFF状态时,该域的所有SRAM会自动进入关机模式,当对应的电源域返回到ON状态时,SRAM返回有效状态。

7.1.6 I/O掉电模式

当缺省的电源域电源切断的时候,DDR3 I/O会自动进入掉电模式。 HDMI PHY控制器处于总是上电域(Always-On域),所以软件必须配置PHY进入掉电模式 对于别的3.3V I/Os,没有掉电模式

7.1.7 电源上电顺序

器件的电源供电必须按照以下顺序: l  3.3V l  1V AVS l  1V Constant l  1.8V l  1.5V l  0.9V 每个电源(如图7-1的VDDB)必须在前一个电源(图7-1中的VDDA)达到其额定值的80%之后0ms到50ms之间开始上升。 图7-1 电源上电顺序要求 注意:器件的脚不是失败导向安全(fail-safe)的。在对应的电源没有加上的时候,不应该由外部驱动。  

7.1.8 电源电压去藕

推荐的去藕电容都是0.1uF的,去藕电容的封装尺寸越小,效果越好,0402尺寸的电容肯定会获得比0603更好的效果。 表7-2推荐的电源去藕电容 电源 最小电容数目 VDDA_PLL 2 DVDD1P8 2 VDDT_SATA 2 VDDT_PCIE 3 CVDDC 20 DVDD_3p3 64 CVDD 28 推荐: n  每10个小电容加一个15uF的大电容,并尽可能与器件近 n  PLL电源应该使用滤波或者磁珠以便减少时钟噪声。可以使用L型(电源经过一个磁珠再到一个接地的电容,只好去PLL脚)或PI型(电容+磁珠+电容)滤波器结构,相距较远的PLL脚可能需要自己的滤波电容,而相距较近的PLL脚可以合用一样的电源;在PCB上与器件同一面的电容最重要,应当尽可能离器件近。如果PLL脚之间相距很近,则可以使用同一个电源(滤波器),如果PLL脚相距较远,可能每个PLL脚需要有各自的滤波器。 DDR相关的电源电容数目见8.3