基于動態(tài)電源管理的移動終端設(shè)計(07-100)
需求以及應(yīng)用背景
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/91987.htm目前的移動終端設(shè)備如手機、PDA、掌上電腦已廣泛應(yīng)用于消費、通信、工控、視頻監(jiān)控等多個領(lǐng)域,它們的電源管理設(shè)計是很大的挑戰(zhàn),因為在目前的移動終端上,它不僅要支持各種語音采集功能,還有長時間進行Web/WAP接入的需要,以及如視頻監(jiān)控的功能,這些功能會消耗大量的電能。因此,必須在電源管理上采用合適的方法,否則這種功能密集的設(shè)備在電池壽命上可能遠遠達不到用戶的期望值。
由于便攜式電池技術(shù)在近期較難出現(xiàn)較大的突破,所以在系統(tǒng)設(shè)計中可以采用一些設(shè)計技巧來降低系統(tǒng)功耗,如優(yōu)化系統(tǒng)和CPU時鐘頻率,避免上電過程中的大電流脈沖;有效地管理系統(tǒng)電池運轉(zhuǎn),有效地管理系統(tǒng)設(shè)備的工作模式,盡可能降低總線活動,降低總線電容,降低轉(zhuǎn)換噪聲等。
系統(tǒng)解決方案
系統(tǒng)架構(gòu)與集成
電源管理是整個移動終端系統(tǒng)的基礎(chǔ),這部分的穩(wěn)定工作對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定工作起著至關(guān)重要的作用。解決高性能與低功耗對立矛盾的方法之一是讓處理器根據(jù)當(dāng)前的工作負荷運行在不同的性能水平上。例如,播放MPEG視頻比播放MP3音頻需要更高的性能。因此,處理器播放MP3時可以運行在更低的頻率下,但仍能獲得高質(zhì)量的精確回放效果。降低功耗是每個便攜式產(chǎn)品開發(fā)人員的設(shè)計目標(biāo)之一,但功耗不僅僅與硬件設(shè)計有關(guān),控制軟件也會對產(chǎn)品的功耗產(chǎn)生很大影響。不管是操作系統(tǒng)、BIOS控制程序還是外設(shè)驅(qū)動程序,這些軟件編寫的方式?jīng)Q定了最終產(chǎn)品的功耗水平,因此在開發(fā)時必須加以考慮。
目前的高速移動終端大都增加了視頻監(jiān)控及顯示模塊,其輸入/輸出裝置都采用粗大的高速并行接口作為互連線路,連接基帶處理器、應(yīng)用程序處理器及影像處理器。因此,可以采用串行接口縮小產(chǎn)品體積,精簡機械設(shè)計,降低系統(tǒng)功率,減少電磁干擾,并削減系統(tǒng)成本。本移動終端系統(tǒng)及其電源管理模式如圖1所示,它整合了模擬基帶處理和電源管理芯片,將完整芯片組與應(yīng)用處理器的模擬與電源管理功能集成到一個器件中,從而降低了板級要求、減少了芯片數(shù)目及開發(fā)成本。系統(tǒng)中的射頻無線部分,在需要重要低噪聲效能時采用低壓降穩(wěn)壓器(LDO),而降壓式直流-直流轉(zhuǎn)換器(DC-DC)則應(yīng)用在新一代發(fā)送功率放大器的電源上以取得更長的電池使用時間。
圖1 移動終端系統(tǒng)及其電源管理模式
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