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S3C2440A嵌入式手持终端电源管理系统设计

时间:2021-07-25 00:17
本文摘要:张电源管理(PowerManagement,PM)是电子系统不可缺少的技术。由于尖端设备的电源管理技术,手机、PDA等产品得到了普遍应用。如果不使用完整的电源管理技术,手机的通话时间最多可能不到2分钟。 随着对嵌入式手持设备功能水平的拒绝度大幅提高,手持设备的功耗也在大幅提高。相比之下,手持设备的规模却在大幅增长,工作时间也大幅缩短,给嵌入式手持终端电源系统管理带来更大的压力。 如何设计性能稳定、功耗低的电源管理系统已成为嵌入式手机终端设备开发的挑战之一。

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张电源管理(PowerManagement,PM)是电子系统不可缺少的技术。由于尖端设备的电源管理技术,手机、PDA等产品得到了普遍应用。如果不使用完整的电源管理技术,手机的通话时间最多可能不到2分钟。

随着对嵌入式手持设备功能水平的拒绝度大幅提高,手持设备的功耗也在大幅提高。相比之下,手持设备的规模却在大幅增长,工作时间也大幅缩短,给嵌入式手持终端电源系统管理带来更大的压力。

如何设计性能稳定、功耗低的电源管理系统已成为嵌入式手机终端设备开发的挑战之一。本文重点介绍了基于微处理器S3C2440A的手机终端电源管理系统。1电力市场需求手持终端CPU使用三星公司的ARM920T核心处理器S3C2440A。

S3C2440A是一款平均400MHz的高性能嵌入式微处理器,专为各类手持设备设计,周边模块丰富,体积小,功耗低。S3C2440A有4种运行模式:长时间模式、快速模式、空闲模式和睡眠模式。可以在4种模式之间切换,主要取决于处理器工作频率、工作电压和设备人员组。该设计主要根据长期模式和睡眠模式的使用,使用不同的电源管理策略。

1.1长期模式供电市场需求在长期模式下,需要为CPU和周边部件供电。外设主要包括闪存、SDRAM、GPRS、GPS、无线模块、液晶屏、触摸屏等。硬件结构如图1的右图所示。

CPU电压分为两组。核心电压为1.2V是。

I/o插槽电压为3.3伏。USB和GPS电源电压为5V。液晶屏的供电电路比较复杂,需要专用驱动芯片供电。现在所有手持终端都是彩色屏幕,所以调节液晶屏背光亮度的LED也需要专用驱动电路。

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其余部分(例如GPRS、无线模块、音频等)均为3.3伏。1.2休眠模式供电市场需求90%以上的CPU时间处于休眠模式,休眠状态下电源管理的优劣对手持终端工作时间的长短起着决定性的作用。

图2是休眠模式下手持终端的供电市场需求。在休眠模式下,外部必须通过VDDalive端口为CPU内部能源控制模块获得1.2v/1.3v电压,为存储模块电源VDDMOP、ADC端口电源VDD_ADC、I/o端口电源VDDDOP获得3.3V电压。

动态时钟在休眠和系统关机时必须继续供电。PWREN是控制信号,CPU进入睡眠模式后,PWREN处于低电平,通过此插槽可以重新打开睡眠模式下未使用的模块。2电源管理政策2.1长期模式电源管理政策长期模式的电源管理主要是控制外围控制器的电源,超过节约能源的目的。S3C2440A外设模块控制器非常丰富,但不是全部同时使用。

设置寄存器后,可以有选择地重新打开不必要的功能模块,重新打开未使用的控制器,从而最大限度地减少功耗。因为如果不重新打开,即使还没有工作,也不会消耗电流。2.2休眠电源管理策略休眠模式主要使用时间输出策略,如图3右图所示。

系统完成所有任务后,如果达到系统可以获得的计时模块的原始阈值,则电源管理模块将使系统进入休眠模式,直到敦促新任务到达。进行水兴系统后,继续工作。

超过了以这种方式降低系统设备功耗的目的。


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