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双ARM7SoC参考设计实现多电压AVS

行业资讯 / 2021-05-17 15:43

本文摘要:电压调节技术性与频率调节技术性的结合用以为时钟变换加来到新的标准,以确保新的时钟频率具有安全系数的电压电平。除此之外,电压调节作用务必在SoC内开创电压域。这将在2个星形电压域中间或星形电压域和静态数据电压域中间开创电压域模块。跨过模块的星形电压电平劣为模块设计方案带来了特有挑戰。 时钟、数据信号电平转换及其电压域阻隔等难题都必不可少仔细充分考虑,以确保最较短推迟和信号完整性。

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电压调节技术性与频率调节技术性的结合用以为时钟变换加来到新的标准,以确保新的时钟频率具有安全系数的电压电平。除此之外,电压调节作用务必在SoC内开创电压域。这将在2个星形电压域中间或星形电压域和静态数据电压域中间开创电压域模块。跨过模块的星形电压电平劣为模块设计方案带来了特有挑戰。

时钟、数据信号电平转换及其电压域阻隔等难题都必不可少仔细充分考虑,以确保最较短推迟和信号完整性。  技术设备电流控制器  做为英国我国半导体材料PowerWise技术性的一部分,技术设备电流控制器(APC)目地协助调节电压域的电压操控。APC抵制闭环控制响应式电压调节(AVS)和开环增益动态性电压调节(DVS)。APC抵制动态性频率调节作用,具备至时钟管理方法模块(CMU)的模块,能为SoC获得时钟数据信号。

电压电平可根据PowerWise模块(PWI)传送给处理芯片外协作开关电源模块。硬件配置特性监管电源电路(HPM)作为AVS闭环控制电压操控。APC依据HPM获得的处理芯片特性信息内容,规定最好的供电系统电压,以达到目标特性水准。

在规定电压电平时,SoC工艺转变、SoC晶体溫度转变、稳压电源参考点或误差及其系统软件静态数据电阻器损耗都是会全自动得到 赔偿。DVS方式则按照事先原著的电压频率对应表进行作业者。  参考设计方案  PowerWiseCamera(PWCAM)参考设计方案检测处理芯片作为技术性检测和展现。PWCAM是模拟仿真规范化双处理器架构。

图1是PWCAM的框架图。PWCAM包含两个独立国家的根据ARM7的CPU系统软件:相接CPU和图像处理器。

每件系统软件都是有一组AHB和APB外接设备。每一个CPU、AHB和APB全是由同一系统软件时钟驱动器,时钟频率达到96MHz。相接CPU和图像处理器根据核间通信模块(ICCU)进行通讯。

这一通讯模块是多线程AHB-AHB桥。仅有图像处理器能够必需访谈外界储存器。设计方案总体目标是为了更好地将独立国家的频率和电压调节作用引入相接CPU和图像处理器,这回绝对APC的设计方案和搭建进行有效区别。

  AVS中的时钟变换  针对电压调节与频率调节作用整合来讲,最重要的回绝是在频率还仍未变换以前,确保新的频率所需要电压保证。假如徵低时钟频率,在时钟变换为新的频率以前,电压必不可少提升 至充裕低的水准。

假如下降时钟频率,时钟能够马上变换为新的频率,由于电压电平早就充裕。为了更好地合乎这一回绝,时钟调节操控必不可少根据APC。APC运用总体目标数据库索引和当今数据库索引等通讯协议,来准许后具体系统软件时钟变换。

  AVS电压域系统分区  一般而言,电压调节与时钟频率调节一直结合在一起。时钟域界限自然界沦落AVS电压域界限的随意选择。时钟域界限的多线程模块促使多电压AVS布署看起来更为比较简单。殊不知,因为特性缘故,有时候有可能务必应用即时模块。

将IP块搭建入AVS电压域一般来说务必IP块级的系统分区变化,便于分隔电压域。许多 IP块包含不只一个时钟域。比如,外接设备块包含一个內部系统总线模块时钟和另一个外接设备时钟。

內部系统总线时钟依据系统软件时钟进行调节,而外接设备时钟则依照同样频率经营。相对性于对IP进行新的系统分区以将IP块搭建到AVS电压域内,有时候让IP块同样频率一部分以小于AVS电压电平进行作业者,进而使全部IP块搭建到AVS电压域内,更为更非常容易。  PWCAM系统分区务必充分考虑这种要素。

图1得到具备电压域界限的PWCAM,作为操控AVS的内嵌式APC和HPM,及其务必数据信号水准移往的模块。除此之外,相接CPU内的SRAM也进行系统分区,便于由储存器享有电压供电系统。

储存器享有电压能够在进行频率调节时追踪AVS电压,但有限制箝位电压,确保即便 逻辑性一部分关闭电源或在不宜电压电平下,SRAM持续保持合理地数据信息。  电平转换及断电子信号箝位  有二种电压域模块,一种是静态数据电压域和AVS电压域中间的模块;另一种是2个独立国家AVS电压域中间的模块。

数据信号越过电压域界限,务必将电平转换便于目地域能精确识别。  PWCAM应用的电平转换对策确保进出域的数据信号都是有位于AVS域界限的电平转化器。除开执行电平转换以外,电平转化器还可起着屏蔽掉具有,将数据信号保持在适度的电压域内,最大限度提升信号完整性难题。假如AVS电压域抵制关闭电源作用,系统软件在关闭电源情况下将輸出及键入箝定在不明情况十分最重要。

这类箝位作用很更非常容易就能整合到电平转化器内。


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