數(shù)字信號(hào)處理(DSP)應(yīng)用系統(tǒng)中的低功耗設(shè)計(jì)
一、合理選擇DSP器件
應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求來選擇合適的DSP器件。在典型的DSP應(yīng)用系統(tǒng)中,通常其核心是由一片或多片DSP構(gòu)成數(shù)據(jù)處理模塊,由于系統(tǒng)運(yùn)算量大且速度要求高,因此DSP內(nèi)部的部件開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換十分頻繁,這使得DSP器件的功耗在應(yīng)用系統(tǒng)的功耗中占有相當(dāng)?shù)谋壤?,所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電路低功耗設(shè)計(jì)時(shí)要熟悉DSP及其相關(guān)產(chǎn)品的情況。DSP器件的功耗與該系統(tǒng)的電源電壓有關(guān),同一系列的產(chǎn)品,其供電電壓也可能不同,如TMS320C2XX系列中供電電壓就有5V和3.3V兩種,在系統(tǒng)功耗是系統(tǒng)設(shè)計(jì)首要目標(biāo)的情況下,應(yīng)盡可能地選擇低電壓供電的DSP器件。選擇3.3V低電壓供電的DSP除了能減小DSP本身的功耗以降低系統(tǒng)的總功耗外,還可以使外部邏輯電路功耗降低,這對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低功耗有著重要的作用。DSP生產(chǎn)廠家也比較注重系統(tǒng)功耗的問題,德州儀器公司(TI)為實(shí)現(xiàn)低功耗應(yīng)用系統(tǒng)而設(shè)計(jì)了一批新型的DSP器件,以其中的TMS320C55X為例, C55X可以在0.9V和0.05mW/MIPS環(huán)境下運(yùn)行,傳輸速率可達(dá)800MIPS,其功耗相當(dāng)于TI上一代芯片C54X功耗的15%左右,非常適合應(yīng)用于電池供電系統(tǒng)。此外,TI公司還充分考慮 DSP電源供電設(shè)計(jì)的問題,為支持DSP設(shè)計(jì)的TPS767D3XX將兩個(gè)1-A線性穩(wěn)壓器和兩個(gè)上電復(fù)位開關(guān)封裝在一起,它不僅降低組件數(shù)量和電路板大小,使系統(tǒng)的成本降低,對于系統(tǒng)降低功耗也有重要的作用。
TPS767D3XX在全部1-A輸出范圍內(nèi)提供極快的瞬態(tài)響應(yīng)、低壓差和幾乎恒定的低靜態(tài)電流(典型值為85μA),壓差在1A時(shí)的典型值為350mV??梢哉f,選擇何種器件基本上就決定了系統(tǒng)功耗的大小。
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