基于DSP的便携系统的功耗优化政策
发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:516
    
    
    为了帮助数字信号处理器(dsp)开发人员最大化地延长电池使用时间,并促成功率敏感的便携系统,德州仪器(ti)公司推出了tms320c5509a、tms320c5507和tms320c5503数字信号处理器。不过,要确保这种dsp不消耗任何不必要的功率,就必须了解如何才能将功耗降至最低,以及怎样充分利用将所有暂未使用的外设保持在闲置状态的优势。
    
    例如,高效节能的系统级线路板设计,会要求某些特殊引脚具有良好的终止(termination)功能,以及令部分外设处于闲置状态,并充分利用dsp的闲置和省电模式。通过动态关断未使用的所有外设和内部功能性单元,即可以实现这第一点。将功耗减至最小,还有助于降低成本、减小发热量和降低器件密度。
    
    若输入引脚处于悬空(float)状态,则悬空引脚的逻辑状态每一次切换时,都将产生额外的i/o电流消耗。开发人员可以通过对未使用的引脚和悬空引脚进行控制来节省能量,同时保持最佳功能性。对于重要的功率敏感应用,闲置或正确地配置未使用的dsp外设,比如实时时钟(rtc)、a/d转换器、mmc/sd卡以及usb,也能够节省能量。
    
    右文给出了有关如何通过中断c5509a、c5507和c5503 dsp上未使用的外设引脚来优化功耗的一些指导原则。
    
    建议
    
    1.将dsp设置为待机模式――这是功率优化的关键部分。为此,开发人员可以启动闲置配置,包括闲置cpu、所有外设、时钟发生器和片上振荡器。
    
    2.通过上拉/下拉方式中断未使用的输入引脚,确保未使用的“输出”引脚没有连接任何阻性负载。激活emif总线上的总线保持器(bus keeper),也能够节省能量。
    
    3.实时时钟(rtc)模块应该在未使用时上电,从而帮助将功耗降到最低。因为rtc是唯一能与芯片其余部分完全隔离的模块。它可以在芯片其余部分断电时被供电,反之亦然。dsp上的其它外设和模块的闲置不会影响rtc。
    
    4.将片内模数转换器(adc)的时钟频率设定为尽可能最低的4mhz,这样一来,最大可能的转换时钟频率为2mhz。这将使得adc状态机的功耗降至最低。如果某个片上adc模块未被使用,则连接电源和接地的adc应该按照规格说明书的规定来相应地连接电源和接地。
    
    5.通过设定usbidlectl寄存器的各个位,使dsp上的usb模块处于闲置状态。为了使usb端口不工作,使usbidlectl寄存器的闲置启用位(idleen)置1,再让icr的peri位置1。确保usbclk被设定在48mhz。确保dp和dn引脚处于悬空状态。最后,通过10kω的上拉电阻把usb的pu引脚上拉到高电平,以保证usb不会复位,不会唤醒片上振荡器。
    
    
    
    图:通过软件或增添上拉电阻的硬件方式,可实现许多功率优化技巧
    
    不建议
    
    1.连接仿真器或使用code composer studio集成开发环境的调试功能,把dsp置于睡眠或idle3模式。不需要任何悬挂中断,并确保未使用的输入引脚被上拉至高电平。不需要进行任何dma传输,也不需要激活rtdx,否则都将重新激活idle3模式。
    
    2.拥有外部中断或片上实时时钟产生的中断。不要将usb主机重新使用或将系统硬件重置,否则会将内部振荡器从闲置或睡眠模式中唤醒。
    
    3.中断数据或地址总线引脚,而它们具有保持器功能,能够减少悬空未使用引脚引起的静态功耗。总线保持器将使得未用引脚无需外部电阻。
    
    4.使用外部振荡器。为使功耗最小,应考虑采用片内振荡器。
    
    5.让rtc引脚处于悬空状态,即使没有使用。因为dsp关断时,通常应使rtc保持运行。让rtc引脚悬空,将增加转换次数,从而消耗更多能量。
    
    作者:naser salameh
    
    dsp应用工程师
    
    
    为了帮助数字信号处理器(dsp)开发人员最大化地延长电池使用时间,并促成功率敏感的便携系统,德州仪器(ti)公司推出了tms320c5509a、tms320c5507和tms320c5503数字信号处理器。不过,要确保这种dsp不消耗任何不必要的功率,就必须了解如何才能将功耗降至最低,以及怎样充分利用将所有暂未使用的外设保持在闲置状态的优势。
    
    例如,高效节能的系统级线路板设计,会要求某些特殊引脚具有良好的终止(termination)功能,以及令部分外设处于闲置状态,并充分利用dsp的闲置和省电模式。通过动态关断未使用的所有外设和内部功能性单元,即可以实现这第一点。将功耗减至最小,还有助于降低成本、减小发热量和降低器件密度。
    
    若输入引脚处于悬空(float)状态,则悬空引脚的逻辑状态每一次切换时,都将产生额外的i/o电流消耗。开发人员可以通过对未使用的引脚和悬空引脚进行控制来节省能量,同时保持最佳功能性。对于重要的功率敏感应用,闲置或正确地配置未使用的dsp外设,比如实时时钟(rtc)、a/d转换器、mmc/sd卡以及usb,也能够节省能量。
    
    右文给出了有关如何通过中断c5509a、c5507和c5503 dsp上未使用的外设引脚来优化功耗的一些指导原则。
    
    建议
    
    1.将dsp设置为待机模式――这是功率优化的关键部分。为此,开发人员可以启动闲置配置,包括闲置cpu、所有外设、时钟发生器和片上振荡器。
    
    2.通过上拉/下拉方式中断未使用的输入引脚,确保未使用的“输出”引脚没有连接任何阻性负载。激活emif总线上的总线保持器(bus keeper),也能够节省能量。
    
    3.实时时钟(rtc)模块应该在未使用时上电,从而帮助将功耗降到最低。因为rtc是唯一能与芯片其余部分完全隔离的模块。它可以在芯片其余部分断电时被供电,反之亦然。dsp上的其它外设和模块的闲置不会影响rtc。
    
    4.将片内模数转换器(adc)的时钟频率设定为尽可能最低的4mhz,这样一来,最大可能的转换时钟频率为2mhz。这将使得adc状态机的功耗降至最低。如果某个片上adc模块未被使用,则连接电源和接地的adc应该按照规格说明书的规定来相应地连接电源和接地。
    
    5.通过设定usbidlectl寄存器的各个位,使dsp上的usb模块处于闲置状态。为了使usb端口不工作,使usbidlectl寄存器的闲置启用位(idleen)置1,再让icr的peri位置1。确保usbclk被设定在48mhz。确保dp和dn引脚处于悬空状态。最后,通过10kω的上拉电阻把usb的pu引脚上拉到高电平,以保证usb不会复位,不会唤醒片上振荡器。
    
    
    
    图:通过软件或增添上拉电阻的硬件方式,可实现许多功率优化技巧
    
    不建议
    
    1.连接仿真器或使用code composer studio集成开发环境的调试功能,把dsp置于睡眠或idle3模式。不需要任何悬挂中断,并确保未使用的输入引脚被上拉至高电平。不需要进行任何dma传输,也不需要激活rtdx,否则都将重新激活idle3模式。
    
    2.拥有外部中断或片上实时时钟产生的中断。不要将usb主机重新使用或将系统硬件重置,否则会将内部振荡器从闲置或睡眠模式中唤醒。
    
    3.中断数据或地址总线引脚,而它们具有保持器功能,能够减少悬空未使用引脚引起的静态功耗。总线保持器将使得未用引脚无需外部电阻。
    
    4.使用外部振荡器。为使功耗最小,应考虑采用片内振荡器。
    
    5.让rtc引脚处于悬空状态,即使没有使用。因为dsp关断时,通常应使rtc保持运行。让rtc引脚悬空,将增加转换次数,从而消耗更多能量。
    
    作者:naser salameh
    
    dsp应用工程师