降低DSP内部CPU供电系统功耗的有效方法

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降低DSP内部CPU供电系统功耗的有效方法

自从美国TI公司推出通用可编程DSP芯片以来，DSP技术得到了突飞猛进的发展。DSP电源设计是DSP应用系统设计的一个重要组成部分，低功耗是DSP电源系统设计的发展方向。由于DSP一般在系统中要承担大量的实时数据计算，在CPU内部，频繁的部件转换会使系统功耗大大增加，降低DSP内部CPU供电的核电压是降低系统功耗的有效方法，因此TI公司的DSP大多采用低电压供电方式。

从一定程度上说，选择什么样的DSP就决定系统处于什么样的功耗层次。在实际应用中，电源系统直接决定了DSP能否在高性能低功耗的情况下工作，因此，一个稳定而可靠的电源系统是至关重要的。

TI公司最新推出的TPS6229X系列开关电源芯片有两种工作模式：PWM模式和节能模式。在额定负载电流下，芯片处于PWM模式，高效稳定的为DSP供电，当负载电流降低时，芯片自动转入节能模式，以减小系统功耗，适宜于DSP系统的低功耗设计，本文主要介绍了该芯片的特点，并给出了基于此芯片的DSP电源电路。

6 Z9 `; R( t$ F, IlDSP电源特点

, H( [" ?+ \9 _% M1．1电源要求

TI公司的DSP需要给CPU、FLASH、ADC及I／O等提供双电源供电，分别为1．8V或2．5V核电源和3．3V的I／O电源，每种电源又分为数字电源和模拟电源，即数字1．8V(2．5V)、模拟1．8V(2．5V)，数字3．3V，模拟3．3V。相对与模拟电源和数字电源，也要求有模拟地和数字地。数字电源与模拟电源单独供电，数字地与模拟地分开，单点连接。

DSP大多采用数字电源供电，可以通过数字电源来获得模拟电源，主要有两种方式： (1)数字电源与模拟电源、数字地与模拟地之间加电感或铁氧体磁珠构成无源滤波网络。铁氧体磁珠在低频时阻抗很低，在高频时很高，可以抑制高频干扰，从而消除数字电路的噪声。 (2)采用多路稳压器。方法(1)结构简单，能满足一般的应用要求，方法(2)有更好的去耦效果，但电路复杂成本高。

1．2 供电次序
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( }# i( J" @6 k$ [* ~8 ITI公司DSP采用双电源供电，因此，需要考虑上电、掉电顺序。大部分DSP芯片要求内核电压先上电，I／O电压后上电。因为如果只有CPU内核获得供电，周边I／O没有供电，对芯片不会产生损害，只是没有输入输出能力而已；如果周边I／O获得供电而CPU内核没有加电，那么DSP缓冲驱动部分的三极管处于未知状态下工作，这是很危险的。但是也有要求I／O电压先上电，内核电压后上电，如TMS320F2812。

在设计不同DSP芯片的电源系统时，要根据其不同的电源特点，否则可能造成整个电源系统的损坏。

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