淺談如何設計高度集成的智能係統電源管理
發布時間:2012-12-30 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】現在用戶對手機功能的需求已經不是簡單的撥打和接聽電話,而便攜式導航設備(PND)要做的也不僅僅是指引用戶從A點到達B點。智能手機、個人導航設備、移動遊戲平台以及其他手持式消費產品之間功能集的融合能夠提供給消費者功能豐富的產品選擇,這將帶來巨大的好處。
tongshi,zhezhongqushiyegeibianxieshiyingyongdeshejirenyuandailailejudadetiaozhan,yinweitamenxianzaibixuzaiyigekongjianxiaxiaodeshebeizhongjiarusuoyouzhexiebutongdegongneng,haiyaoshichanpinyoubieyujingzhengduishoudechanpin。zaixuduoqingkuangxia,zheshitongguotigaoyinpinzhiliang、改善用戶界麵體驗、jianxiaowaixingchicunheyanchangdianchishoumingdengfangfashixiande。xianzai,zhezhongxindegaodujichengdezhinengxitongdianyuanguanlijiejuefangan,shishejirenyuanyongyouleyizhongyouzhuyushixianchayihuadeliqi,tongshiyeweitamentigongleyizhongnenggoukuaduozhongpingtaiheduodaichanpindelinghuodejiagou。
靈活性和高集成度縮短產品上市時間
將(jiang)大(da)量(liang)功(gong)能(neng)納(na)入(ru)單(dan)一(yi)設(she)備(bei)的(de)需(xu)求(qiu)不(bu)僅(jin)凸(tu)顯(xian)了(le)提(ti)高(gao)集(ji)成(cheng)度(du)以(yi)減(jian)小(xiao)尺(chi)寸(cun)的(de)要(yao)求(qiu),而(er)且(qie)還(hai)需(xu)要(yao)一(yi)種(zhong)可(ke)編(bian)程(cheng)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)以(yi)支(zhi)持(chi)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)的(de)處(chu)理(li)器(qi)、係統內存和其他外部元件(如WiFi、藍牙和GPS)的de需xu求qiu。今jin天tian,許xu多duo電dian源yuan管guan理li解jie決jue方fang案an都dou針zhen對dui特te定ding應ying用yong處chu理li器qi進jin行xing了le優you化hua操cao作zuo,可ke以yi使shi單dan個ge係xi統tong的de設she計ji更geng容rong易yi。但dan是shi,開kai發fa針zhen對dui不bu同tong地di域yu和he人ren群qun需xu求qiu的de多duo種zhong產chan品pin的de許xu多duoOEM廠商都可以受益於更加靈活和高集成度的解決方案,該方案可以用不同的應用處理器跨多個平台重複使用。
最新產品(如IDTP95020智能係統電源管理解決方案)通過采用一種包含嵌入式微控製器的獨特架構實現了這樣的靈活性(見圖1)。嵌qian入ru式shi微wei控kong製zhi器qi用yong來lai管guan理li所suo有you的de片pian上shang資zi源yuan,並bing支zhi持chi動dong態tai可ke編bian程cheng係xi統tong功gong率lv調tiao節jie模mo塊kuai和he一yi個ge片pian上shang電dian源yuan管guan理li機ji製zhi,這zhe使shi得de該gai解jie決jue方fang案an極ji具ju靈ling活huo性xing。除chu了le可ke編bian程cheng開kai關guan模mo式shiDC-DC轉換器和低壓差(LDO)穩壓器,IDTP95020還集成了電池充電管理、白光LED驅動器、低功耗有混音器功能的立體聲音頻和語音編解碼器、D類放大器及耳機驅動器、用於片上和片外時鍾發生器的鎖相環(PLL),以及觸摸屏控製器(見圖1)。其中的每個功能模塊都是完全可編程的,可以由嵌入式微控製器通過預定義腳本序列加載到內部存儲器或外部EEPROM中來控製。這使得IDTP95020可獨立於應用處理器自主運作,從而減少了處理日常事務和實時事件監控的需求。IDTP95020還允許處理器通過兩個I2C接口中的其中之一寫入寄存器來控製其功能模塊(見圖2)。
這種靈活性和可編程性不僅使IDT P95020kemanzugezhongyingyongchuliqisuoxudedongtaidianyatiaozheng,erqieshishejirenyuannenggoukuaisuxiugaidianyuanguanlijiejuefangan,yimanzuqichanpinzuhedebutongwaisheyaoqiu。nenggouzaiduogechanpinzhongzhongfushiyongdejiejuefanganbudankeyixianzhujianshaowanchengzhexiexiangmusuoxudeshejiziyuan,haiyouzhuyugengkuaidijiangzhexiechanpintuixiangshichang。ciwai,kezhongfushiyongdedianyuanguanlijiejuefanganhaiyouzhuyujianhuacaigouhekucunguanli。

圖1:IDTP95020智能電源管理解決方案
複雜用戶界麵的係統級影響
觸摸屏已迅速從奢侈功能轉變為一個用於各種消費產品的標準功能。利用像IDTP9502這樣集成了觸摸屏控製器和白光LED驅動器的智能電源管理解決方案,設計人員能夠快速、方便地添加該功能,而無需使用多個分立元件,這也有助於減少應用處理器的負擔並降低係統功耗(圖2)。通過將監控觸摸屏、anniuheqitayonghushurudexuqiucongyingyongchuliqizhuanyidaozhinengxitongdianyuanguanlijiejuefangan,yingyongchuliqikeyijiangqigaoxingnengchulinenglizhuanzhuyugengduodezengzhigongneng,huoshiyougengduoshijianchuyukongxianhuowanquandaijizhuangtai,yijiangdixitongdezongtigonghao。IDTP95020還可以從應用處理器接管白光LED背光的控製需求。通過集成白光LED驅動器和觸摸屏幕控製器,以及使用12位ADC監測其他模擬係統測量的性能,IDTP95020無需采用應用處理器即可喚醒顯示器或控製其亮度。

圖2:利用集成電源管理解決方案簡化設計
集成式編解碼器簡化音頻處理
zaixuduobianxieshiyingyong,tebieshinaxiejiyufenlishiyingyongchuliqihejidaichuliqidefanganzhong,jiangyouduogeyinpinshuruheshuchuxuyaoronghehetiaozheng。zheshidejizhongshiyinpinhunpinqichengweiyizhongxindexuqiu,zaixuduogoujiazhong,youyingyongchuliqilaizhixingzhegegongneng。danyouyuhunyinshiCPU密mi集ji型xing操cao作zuo,這zhe會hui給gei應ying用yong處chu理li器qi資zi源yuan帶dai來lai沉chen重zhong的de負fu擔dan,並bing導dao致zhi功gong耗hao過guo大da。采cai用yong嵌qian入ru式shi音yin頻pin編bian解jie碼ma器qi的de智zhi能neng係xi統tong電dian源yuan管guan理li解jie決jue方fang案an提ti供gong了le一yi種zhong更geng好hao的de方fang法fa。通tong過guo承cheng接jie應ying用yong處chu理li器qi的de混hun音yin操cao作zuo,集ji成cheng電dian源yuan管guan理li解jie決jue方fang案an(如IDTP95020)可減少應用處理器的處理負擔,從而使這些資源可用於其他功能,或使處理器進入低功耗待機狀態以降低係統功耗(見圖3)。

圖3:IDT P95020的音頻路由和混頻
開發環境
盡(jin)管(guan)一(yi)個(ge)完(wan)全(quan)可(ke)編(bian)程(cheng)的(de)智(zhi)能(neng)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)能(neng)為(wei)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)極(ji)大(da)的(de)集(ji)成(cheng)度(du)和(he)靈(ling)活(huo)性(xing),但(dan)它(ta)也(ye)需(xu)要(yao)創(chuang)建(jian)用(yong)戶(hu)定(ding)義(yi)的(de)電(dian)源(yuan)排(pai)序(xu)和(he)腳(jiao)本(ben)以(yi)應(ying)對(dui)各(ge)種(zhong)中(zhong)斷(duan)和(he)事(shi)件(jian)。為(wei)確(que)保(bao)創(chuang)建(jian)這(zhe)些(xie)排(pai)序(xu)和(he)腳(jiao)本(ben)不(bu)會(hui)對(dui)產(chan)品(pin)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)造(zao)成(cheng)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang),任(ren)何(he)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)都(dou)迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)在(zai)一(yi)個(ge)強(qiang)大(da)的(de)開(kai)發(fa)環(huan)境(jing)中(zhong)完(wan)成(cheng)開(kai)發(fa)。IDTP95020的開發工具包括可直接連接設計人員個人電腦的評估板。IDT公司基於GUIdejiaobengongjujubeizhiguandetuofangshijiemian,shejirenyuankeyongtalaidingyidianyuanguideshunxu,haikeyitongguoyudingyicaozuoshunxuheshezhilaichuangjianbingyunxinggongjuminglingyuyan(TCL)腳本以配置IDTP95020。一旦設計人員完成了這些腳本文件,該工具即可將它們直接加載到評估板上的EEPROM中(圖4)。

圖4:DT P95020開發環境
讓電源管理成為一種戰略決策
過(guo)去(qu),電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)一(yi)直(zhi)是(shi)許(xu)多(duo)便(bian)攜(xie)式(shi)消(xiao)費(fei)類(lei)應(ying)用(yong)設(she)計(ji)中(zhong)最(zui)後(hou)考(kao)慮(lv)的(de)一(yi)個(ge)因(yin)素(su)。雖(sui)然(ran)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)一(yi)直(zhi)能(neng)很(hen)好(hao)地(di)滿(man)足(zu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)的(de)需(xu)求(qiu),但(dan)由(you)於(yu)便(bian)攜(xie)式(shi)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)日(ri)益(yi)複(fu)雜(za),而(er)且(qie)需(xu)要(yao)在(zai)盡(jin)可(ke)能(neng)延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)融(rong)入(ru)各(ge)種(zhong)功(gong)能(neng),因(yin)此(ci)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)選(xuan)擇(ze)顯(xian)得(de)更(geng)加(jia)重(zhong)要(yao)。現(xian)在(zai),智(zhi)能(neng)係(xi)統(tong)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)(如IDTP95020)的開發可以讓設計人員做出戰略決策,即采納可用於多個產品平台和多代產品的更加靈活、高集成度的解決方案。這一決策可以減少開發多種產品所需的設計資源並縮短產品上市時間,同時還有助於優化係統的性能和功耗。
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