DSP系统的电源和复位电路设计(精)

1、DSP系统的电源和复位电路设计（精）作者:日期:单片机与可编程器件DSP系统的电源和复位电路设计?山东大学信息学院王立华？1.DSP系统电源电路设计对于任何一个电气系统来说，电源是不可缺少的部 分，在DSP芯片内部一般需要有五种典型电源：CPU内核电源、I/O电源 、PLL（phasc lockedloop ）电源、FLASH编程电源、模拟电路电源，其中后两种仅C200 0系列有。另外根据使用的芯片类型不同，其内核电源、I/O电源所需的电压 亦有所不同，在设计时所有这几种电源都要由各自的电源供电。因此DSP应用 电路系统一般为多电源系统。在进行电源设计时，需要特别强调的是模拟电路和数字电路部分

2、要独立供电，数 字地与模拟地分开，遵循 单点”接地的原则。系统中的模拟电源（如PLL电源 、A/D、D/A电源等）一般由（有噪声的）数字电源产生，主要有两种产生方式：一种是数字电源与模拟电源以及数字地与模拟地之间加铁氧体磁珠（fe rritebead）或电感构成无源滤波电路（如图1）,铁氧体磁珠在低频 时阻抗很低，而在高生电源、地环路。设计时尽量采用多层板，为电源和地分别安排专用的层，同层 上的多个电源、地用隔离带分割，并且用地平面代替地总线，DSP都有多个接 地引脚，每一个引脚都要单独接地，尽可能地减少负载的数量。DSP系统电源设计中，一般采用单一的+5V电源经过DC/DC变换得到其 它数值

3、的电源电压，如3.3、1.8、2.5V等。+5V电源一般可通过外 部开关电源或交流2 2 0 V经变压、整流、滤波直接得到，但这样得到的+5V 电源虽带负载能力强，但是纹波较大，一般不能直接应用到DSP系统中，需要 再经过DC/DC变换将该电压进行隔离稳压处理。对于+5V电源经过DC/ DC变换得到其它数值的电源电压主要有四种方式：（1）采用低压差式的线性稳压器（LDO），如TPS76 7D3 18（双路 输出，5V输入、3.3V/1.8V输出）、TPS 7 6 8 3 3 （单路输出， 5V输入、3.3V输出）等。该种方式电路结构简单，成本低，但功耗大，效 率低。（2）采用DC/DC控制器，

4、如TPS 5 6 3 0 0 （双路输出，5V输入、1 .33.3V输出）、TPS 5 6 1 0 0 （单路输出，5V输入、1.32 .6V图1配合问题。在上电过程中，如果内核先获得供电，周围没有得到供电，这时对芯 片不会产生损坏，只是没有输入输出而已，但是如果周边I/O接口先得到供电 ，内核后得到供电，则有可能会导致DSP和外围引脚同时作为输出端，此时如 果双方输出的值是相反的，那么两输出端就会因反向驱动可能出现大电流，从而 影响器件的寿命，甚至损坏器件。同样在掉电时，如果内核先掉电，也有可能出 现大电流，因此一般要求CPU内核电源先于I/O电源上电，后于I/O电源 掉电。但CPU内核电源

5、与I/O电源供电时间相差不能太长（一般不能大于1 秒，否则也会影响器件的寿命或损坏器件），为保护DSP器件，应在CPU内 核电源与I/O电源之间还要加一肖特基二极管。具有上电次序控制的DSP电 源电路可参见图3。输出）和MOS对管以及电感线圈构成的电源变换器，该方式的特点是输出电流 大、效率高，但需要占用较大的电路面积。（3）采用芯片内含MOS管的DC/DC控制器，如TPS 5 4 3 1 0 （单路 输出，5V输入、0.94.5V输出）等，该方式同样具有输出电流大、效 率高的特点，并且所占面积比第2种小，但费用上升。（4）采用DC/DC模块，如PT 6 9 3 1 （双路输出，5V输入、3.

6、3V /1.8V输出）等，该方式效率高，设计方便，但价格也较高。在设计时，要从电源的转换效率、成本、电路空间、输出电压是否要求可调、带 负载情况等几个方面综合考虑，选取图2频时阻抗很高，可以抑制高频干扰，从而滤除掉数字电路的噪声。这种方式结构 简单，能满足大多数应用的要求；另一种是采用多路稳压器的方法（如图2所示 ），该方法能提供更好的去耦效果，但电路复杂，成本高，使用时注意模拟地和 数字地必须连在一起。通常每个电源引脚要3 .电源监视电路和复位电路的设计为保证DSP芯片在电源未达到要求的电平 时，不会产生不受控制的状态，必须在系统中加入电源监控和复位电路，由该电 路确保在系统加电过程中，在内

7、核电压和外围端口电压达到要求之前，DSP芯 片始终处于复位状态，直到内核电压和外围接口电压达到所要求的电平。同时如 果电源电压一旦降到门限值以下，则强制芯片进入复位状态，确保系统稳定工作 。对于复位电路的设计，一方面应确保复位低电平时间足够长（一般需要2 0m s以上），保证DSP可靠复位；另一方面应保证稳定性良好，防止DSP误复 位。一般应保证复位输入端（RS）低电平至少持续6个时钟周期，即若时钟为2 0MHz合适的电源设计方案。2 .电源的上电、掉电次序DSP供电电源在设计时，由于内核电源与端口电源 的电压不同，需要两种电源供电，所以必须要考虑它们之间的加一个1010 0nF的旁路电容，一

8、般旁路电容采用瓷片电容。在PCB四 周还要均匀分布一些4.710 yF大电容，避免产年,1I|I I1T II复播按钮1；LJAM 1hV 1 4 K MU 1 習!" .亠- L一IMb-vubi rffcian-A亍 止円单片机与可编程器件2单片机控制IC总线高频头?四川理工学院电子信息工程系袁著？随着图文电视接收卡的更新和换代，许多ISA/PCI总线的图文接收卡闲置了下来，一般的图文卡使用的高频头都是I2C总线控制的，本文就给大家介绍如何通过单片机操作I2C总线来控制高频头（有关I2C总线的情况请大家参阅PHILIPS公司的官方资料）。1.I2C总线高频头简介我们知道，高频头实际上是一个混频器（Mixer也可以叫乘法器），把外界 较高的载波信号通过与本振混频以后输出中频信号，而高频头无外乎都是超外差 接收方式的，即本振高于外界的输入频率，传统的高频头是通过改变调谐电压来调节本振的，这样的高频头不适合于计算机系统的控制，所以，一般图文电视接 收卡的高频头都是I2C总线控制本振的，不仅是在计算机上，在一些进口