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  作者:S R Sridhar 时间:2011-11-09来源:电子产品世界

  简介

  文献[1]使我们在如下方面有了一个很好的了解:芯片里什么是主要电源消耗者以及如何克服。大部分动态功率消耗相关技术可以用寄存器传输语言(RTL)捕获或在合成脚本中控制。直到最近,关闭设计中某些部件电源的相关技术成为可能,仅通过把设计与特殊技术捆绑实现。一种常用的方式是hand-instantiate技术,是专门的功率控制元素。有争议的是,这种设计开发缓慢并容易出错。验证方法将涉及到门级或晶体管级模拟仿真,这很费时。缺点是需要了解语言开发,要用到CAD (计算机辅助设计)工具进行仿真和合成。本文的目的是对如下进行初步描述:电源控制需要做哪些事情,以及UPF如何使用软件IP处理。

  电源控制所需的操作

  为了实现低功率消耗,设计人员需要特殊的电源控制单元。电源控制的目的可能是:(a)使模块工作在不同的供电电压,时序要求严格的模块工作在较高电压下,(b)打开/关闭整个模块。

  使模块工作在不同的供电电压需要使用电平移位器。

  处理关闭模块电源时必须考虑到的关键元素是

  a. 隔离单元:在正常的工作模式下,当模块没有关闭电源时,隔离单元只需要使逻辑值通过。当模块关闭电源时,隔离单元确保输出捕捉到一个已知逻辑值。逻辑值可以为“0”,' 1 '或最近的状态。

  b. 电源状态保持门(SRPG): SRPG是当设为SAVE时,用来保持影子寄存器中寄存器内容的备份。当寄存器上电时,我们保持其值,设为RESTORE。影子寄存器备份的内容返回到主寄存器

  c. 电源开关:这些是打开/关闭电源的单元。要注意,这些开关必须精密加工,避免多余的“IR”丢掉。

  

 

  图1 电源控制基本组成

  图2所示为电源控制的相关控制信号。请注意,“_N”后缀的信号为低有效。

  电源关闭时序必须按照以下步骤:(i) 需要关闭电源的模块必须要先隔离,这样相邻模块仍能收到有效的数字信号,(ii)设置SAVE信号,这样SRPG为保持模式,(iii)这时,所有连续和组合单元都处于接受关闭电源的状态。这时候POWER_DOWN就有效了。

  电源上电时序要遵循下面步骤:(i) 禁用 POWER_DOWN, (ii) 禁用复位,有一个效果的上电复位,(iii) 当RESTORE 信号有效时,SRPG复制影子寄存器内容到主寄存器,(iv)允许隔离单元传输正常值。

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关键词: 赛普拉斯 电源 UPF

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