多方位管理多媒体处理器的电源
第 1 种情况:关机模式—0. 590 mW。这是一种最低功耗模式,TI 的 OMAP 3 可从该模式中自动唤醒。在这种模式下,整个器件(唤醒域除外)均处于关闭状态,唤醒域以低于 32 kHz 的频率运行。闲置稳压器被关闭(VDD1 = VDD2 = 0),SDRAM 自刷新,并且在唤醒时特定启动顺序会恢复 SDRAM 控制器和系统状态。
第 2 种情况:待机模式—7 mW。这种器件状态下,唤醒域处于运行状态,而其他所有非唤醒功耗域则处于低功耗维持状态(VDD1 = VDD2 = 0.9V)。所有逻辑电路和存储器得以维持。AVS 处于关闭状态。
第 3 种情况:音频解码—22 mW(不包括 DPLL 和 IO 功耗)。尽管 ARM 以 125 MHz 运行,但是在其进入睡眠模式后 ARM 仅允许 DMA 从多媒体卡读取输入数据。IVA 对 MP3 帧(44.1 kHz、128k bps 立体声)进行解码,并将解码后的数据发送至位于 SDRAM 中的缓冲器。一个片上多通道缓存串行端口将数据发送给音频编解码器进行回放。至于系统配置,DSP 以 90 MHz 运行,并且在无需为处理提供循环 (cycle) 时转入低功耗状态以达到节能的目的。此时,VDD1 = 0.9V,而 VDD2 = 1V。
第 4 种情况:音频/视频编码—540 mW(不包括 DPLL 和 IO 功耗)。在这种情况下,采集音频并对其进行编码(48 kHz 的 AACe+,32k bps 立体声),采集视频并对其进行编码(20 帧/秒的 H.264 VGA 分辨率,2.4 Mbsp),并且对二者进行了存储。与此同时,视频被显示出来。这种配置中,ARM 以 500 MHz 运行,DSP 以 360 MHz 运行,VDD1 = 1.2V,而 VDD2=1.15V。一个片上摄像头子系统也会对来自外部传感器的视频输入进行采集,多通道缓存串行端口对音频 PCM 输入进行采集,IVA 对视频和音频进行编码,编码后的数据被存储至多媒体卡中,而显示子系统则对视频进行旋转处理,并将其发送至 LCD 和 TV 输出接口。
4 实施电源管理
为了实现电源管理的广泛灵活性,DSP 处理器利用一个片上电源复位和时钟管理器 (PRCM)。OMAP3530 处理器将其功能块分为 18 个电源域,每一个域均有其自己的开关。PRCM 可对所有电源域进行开关,但是它们中的许多仍然由用户来控制。另外,每一个电源域都可以被切换到四种状态的任何一种,具体取决于电力是否施加于逻辑电路和存储器,以及时钟是激活还是未激活:激活、未激活、维持或关闭。
这些状态要求和备用稳压器配合,而一些基于 ARM 和 DSP 的器件一般都需要这种稳压器。市场上许多稳压器都可以完成这一工作;当然,这些稳压器必须要满足处理器的电压、电流和电源转换速率等规范要求,同时还要能够满足上电/断电定序要求。为了实现 DVFS 和 AVS 在基于 ARM 和 DSP 的处理器上运行,相关的稳压器还必须要具有 I2C 可编程性。在关机模式下,电路必须能够利用自动发出的或由专用 GPIO 信号发出的 I2C 命令对 VDD1 和 VDD2 稳压器进行开关。第二种选项的唤醒时间更短一些,因为其没有 I2C 延迟。为了减轻设计工程师的负担,最好将这些独立功能的所有特性置于单个器件中,这样可以极大地减少组件数量。
高级稳压器芯片整合了多个单独开关稳压器和低压降线性稳压器,可满足 OMAP35x 处理器处理各种电压域的要求。
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