一种基于软件关机电路的电源系统设计方案
![基于DM6446嵌入式虹膜识别系统的电源设计与实现](http://editerupload.eepw.com.cn/201407/5d47a75d858f2ff3584f36a5c98b5661.jpg)
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在设计过程中,如图5,图6所示,考虑到DSP内核的上电时间应比I/O模块的上电时间提前或同时发生,而两模块供电又是分开的,因此需设计硬件延迟电路。
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(其中,VTH=1.2 V、IENX=6μA、R=51 kΩ),这里取C=12 pF时,延迟时间为tDELAY=100 ns。
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3.1 CVDD和CVDDSP的隔离
ARM内核和DSP内核上电顺序如图7所示,DSP内核的上电时间晚于ARM内核的上电时问,ARM上电后,使整个系统开始正常运转,而进行数据处理的DSP内核应在ARM上电一段时间后上电或不上电。所以对其提供1.3 V电压时,两内核之间需使用功率电感延迟电流,起到隔离的作用。设计时,将CVDD直接连接1.3 V电源,而CVDDSP经过一个功率电感后,再连接1.3 V电源。
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3.2 PLL电源设计
开关电源干扰主要来源于工频电流的整流波形和开关操作波形,这些波形的电流泄露到输入部位就成为传导噪声和辐射噪声,泄露到输出部位就形成了纹波问题。PLL外部电路如图8所示,考虑到电磁兼容性的有关要求,在外部设计时加入EMI滤波网络,隔离外部电源纹波引入,抑制开关电源上的干扰。
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3.3 DAC内核电压和模拟I/O电压的设计
由于DSP内核电压(Vcore=1.3 V)不能直接供给DAC内核(VDDAIPIV=1.2 V),为增强DAC内核电源稳定性,如图9所示,采用功率电感L21,L22进行纹波滤波处理。而DAC的参考电压0.5 V无需吸入大电流,因此直接选用稳压二极管就能实现。模拟I/O电压VDDAIP8V=1.8 V,设计方法与上相同。
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3.4 DDR2电源设计
DDR2外部电路图如图10所示,DVDDR2通过EMI滤波网络将1.8 V电压接入到DDR_VDDDLL引脚,实现对DDR2供电的目的;由于DDR2接口端输入阻抗大,所以DDR_VREF参考电压通过两个阻值为1 kΩ的电阻分压为0.9 V。
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4 结论
嵌入式虹膜识别系统的电源网络采用软件关机电路进行控制,满足了810 MHz的DSP等各类高功耗内核的需求,并解决了内核上电时序先后顺序及其延时问题,提高了系统的稳定性和可靠性。该嵌入式虹膜识别系统现已量化投产,并成功投入社会使用。根据其实际应用表明,该电源系统具有可控性好、电压稳定、宽输入电压,并满足嵌入式系统所有器件功耗需求等的特点,达到了设计要求。
![](https://webstorage.eepw.com.cn/images/2014/m/wx.png)
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