低功耗手多媒体终端硬件平台的研究1

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1、低功耗手多媒体终端硬件平台的研究1择要：议决选择低功耗器件，特别是高屈从DC/DC变更器，公正举行电路板布线，优化结构级计划，举行体系级功率管理，从而延伸电池事情时间。凭据多媒体终真个要求，选择了许多新工艺器件，极大地低落了体系功耗。要害词：低功耗OMAP1510能源屈从DC/DC变更器手机、PDA等手持配置对图像、音频处理本事的要求日益前进，同时要求配置的体积、重量越来越小。这些配置一样平常靠单节可充电锂电池作为电源。因而前进处理本事，低落体系功耗以延伸电池事情时间是手持配置的重要研究课题[1]。参考文献[1]讨论了低功耗的体系计划技能，特别夸大减小电容，缩减

2、不须要的开关行为，低落电压和频率。外部器件间的毗连通常比片上毗连电容更大。实验证明10%～40%的能量消耗在总线多工器驱动器上。应淘汰输出，只管即便使用片上资源。单纯低落频率并不能低落功耗，由于完成同样的使命需要更长的时间。低落电压会导致性能低落，议决增长并行器件来增补。选择低电压的CMOS芯片，芯片内各个功效模块应能分别举行低功耗的管理。CMOS器件的功耗重要分两类：静态功耗和动态功耗。运态功耗依赖于事情频率，静态功耗与事情频率无关。偏置电流(Pb)和泄泄电流（Pl）引起静态功耗，短路电流(Psc)和动态功耗(Pd)是由电路的开关行为引起的。器件总功耗P可以表

3、现为：P=PdPscPbPlPd=CaffV2fCeff=C上式中，V和f分别是器件事情电压和频率，Ceff是等效的开关电容，C是允放电电容，是生动性加权因子，表现电路状态孕育发生转变的概率。CMOS器件功耗的85～90%是动态功耗，而动态功耗与事情电压的平方成正比。因此选择低电压器件能极大地低落功耗。1主处理器选择现在在手持配置中，重要运用ARM处理。ARM处理器的利益是价钱低、功耗小，特别适当种种控制功效[2]。ARM芯片采用冯·诺依曼结构，指令、数据所在存储统一编址，使用单一的32位数据总线传送指令和数据。这种体系结构使ARM控制功效较强，媒体处理速率较慢

4、，适当人机接口和通讯协议。为了前进媒体处理本事，INTEL在PXA250Xscale芯片上增长了协处理器，用来举行乘累加。TI的OMAP1510芯片内部集成了一个ARM925核及一个C55X核。ARM事情频率高达175MHz。C55X采用哈佛结构，具有步伐总线、三条读数据总线和二条写数据总线。C55X具有两个硬件乘累加单元、两个ALU，还有用于DCT/IDCT、活动预计、1/2像素内插的硬件加快器。事情电压1.6V，视频高到达200MHz。C55x指令集从8～48比特，改进了代码密度，淘汰了存储器访问次数。2最小单片机体系（存储器）现在存储器重要有：SRAM、S

5、DRAM、FRAM、EEPROM、FLASH。由于平台常存储大量数据，如操作体系应用步伐，可以选择FLASH，如INTEL28F128L18[3]。28F128L18初始访问时间是85ns，异步页模式为25ns，同步突发为54MHz，能在读周期完成后自动进入功率节省模式，片选无效或复位有用时进入standby模式，电流约莫50uA，异步读电流约莫18mA。为了回快应用步伐的招执，配置SDRAM大概SRAM。由于SDRAM比SRAM容量大、价钱自制，选用SDRAM用于数据存储。由于体系在运行时，大功耗元件除LCD配景光外，即是SDRAM。偿和部分阵列革新的Mobi

6、leSDRAM产品对低落功耗非常重要。如SAMSUNGK4M28163PD-RS1L，自动革新电流85mA，4bank激活突发模式为50mA，可使能SDRAM自动预充。这样在每次突发读写后，该bank进入空闲状态，电流可降到5.5mA。OMAP1510对K4M28163PD-RS1L举行控制时，应置K4S56163-RR75为全页突发，以减小访问时间，低落功耗。体系常有一些数据量不大的数据需要生存，可采用铁电存储器，如声音的音量、LCD的亮度。这些参数如果生存到FLASH大概EEPROM，功耗会更大。FLASH需要整块擦除。RAMTRON的FM24CL16在3V

7、电源100kHz频率读写时，电流为75uA,standby电流为1uA。ATMELAT24C16在5V100kHz读写电流分别是0.4mA、2mA，在2.7V时standby电流为1.6uA。AT24CL16字节写入时间约莫10ms，FM24CL16写入时间总为线时间，不需延时，因而功耗较小。SDRAM与FLASH、SRAM采用差异的接口，在调试ARM停止服务步伐时，由于停止服务矢量位于低端所在，调试时最好有SRAM映射到0所在处。因此SRAM和FLASH的片选信号应该是可配置的。SRAM可选用CypressCY62157DV18，典型事情电流10mA，stan

8、dby电流为2uA。3其