典型的DSP应用系统的低功耗设计方案和思路实现.docx
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1、典型的DSP应用系统的低功耗设计方案和思路实现哒应用系统低功耗设计的具体措施1 .DSP器件的选择应根据系统要求来选择合适的DSP器件。在典型的DSP应用系统中,通常其核心是由一片或多片DSP构成数据处理模块,由于系统运算量大且速度要求高,因此DSP内部的部件开关状态转换十分频繁,这使得DSP器件的功耗在应用系统的功耗中占有相当的比例。从某种意义上来说,选择什么样的DSP决定了系统功耗处于什么样的层次,所以设计人员在进行电路低功耗设计时要熟悉DSP及其相关产品的动态。DSP器件的功耗与该系统的电遮电压有关,同一系列的产品,其供电电压可能不同,如TMS320C2XX系列中供电电压就有5V和3.3
2、V两种,在系统功耗是系统设计首要考虑的情况下,应尽可能地选择低电压供电的DSP器件。选择3.3V低电压供电的DSP除了能减小DSP本身的功耗以降低系统的总功耗外,还可以使外部逻辑电路功耗降低,这对实现系统低功耗有着重要的作用。值得注意的是:DSP生产厂家也比较注重系统功耗的问题,德州仪遥公司(II)为实现低功耗应用系统而设计了一批新型的DSP器件,以其中的TMS320C55X为例,C55X核可以在O.9V和0.05mWMIPS环境下运行,传输速率可达800MIPS,其功耗相当于TI上一代芯片C54X功耗的15%左右,该芯片非常适合于电池供电系统的应用。此外,T1公司还充分考虑DSP电源供电设计
3、的问题,为支持DSP设计TPS767D3XX将两个bA线性稳压器和两个上电复位开关封装在一起,它不仅降低组件数量和电路板大小,使系统的成本降低,在系统低功耗设计方面也有重要的作用:TPS767D3XX在全部I-A输出范围内提供极快的瞬态响应、低压差和几乎恒定的低静态电速(典型值为85UA)。压差在IA时的典型值为350mWo在设计时考虑这些问题往往能达到事半功倍的效果。2 .使DSP适速运行TMS320系列的DSP一般采用CMOS工艺,CMOS电路的静态功耗极小,而CMOS电路的动态功耗的大小与该电路改变逻辑状态的频率和速度密切相关。TMS320系列应用系统的功耗与工作频率,即系统时钟(C1K
4、0UT1)成正比。在不需要DSP的全部运算能力时,可以适当的降低TMS320的系统时钟频率使DSP适速运行以降低系统功耗。当时钟频率增加时,电流也相应地增加,执行一段用户程序代码的时间会缩短。例如,以1.2mAMHZ运行一段500个时钟周期代码,当C1KOUT1为IoMHZ时,DSP执行该段代码用50us,所需电流为12mA;当C1KoUT1增加到20MHZ时,所需电流增加到24mA,执行时间缩短为25us。TMS320系列执行一段用户程序所耗能量与器件执行快慢无关,因为该能量仅仅取决于DSP器件内部逻辑状态转换的数目。从这一点来看,似乎DSP的功耗并未降低。那为什么不让DSP全速运行呢?可以
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