高功耗嵌入式单板计算机的电源设计与实现高功耗嵌入式单板计算机的电源设计与实现

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1、2012年3月计算机3-程与设计Mar．2012第33卷第3期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVo1．33No．3高功耗嵌入式单板计算机的电源设计与实现刘宝明，苏培培(中国船舶重工集团公司江苏自动研究所，江苏连云港222006)摘要：为了满足基于高性能双核MPC8641D处理器的高功耗嵌入式单板计算机的电源设计，分析了处理器的供电要求和单板计算机的整体电路功能，开展了基于多种电源转换芯片的供电设计，解决了高功耗嵌入式单板计算机的供电问题。通过设计基于可编程逻辑器件CPID的上电时序控制器，实现了多种电源之间的加电时序控制以及复位管理。单板计算机的实际应用结果表明该电

2、源设计稳定可靠、灵活通用。关键词：高功耗；嵌入式单板计算机；641D；电源设计；上电控制中图法分类号：TP334．4文献标识号：A文章编号：1000-7024(2012)03—0941—05DesignandimplementationofpowersupplyforembeddedsingleboardcomputerwithhighconsumptionLIUBao-ming，SUPei—pei(JiangsuAutomationResearchInstituteofChinaShipbuildingIndustryCorporation，Lianyungang222006，China

3、)Abstract：InordertOsatisfythepowersupplyofembeddedsingleboardcomputerbasedonhigh-powereddualcoresprocessorMPC8641D，thefeatureoftheMPC8641Dandfunctionofcomputerareanalyzed，thecircuitsofpowersupplybasedonvariousDC-IX2chipsisdesigned，andbydesignthecontrollerofpoweronsequencebasedonCPLD，thesequencecon

4、trolofallkindsofpowersupplyandthemanagementofresetareimplemented．Thepracticeindicatedthestabilityandflexibilityofthedesign．Keywords：highpowerconsumption；embeddedsingleboardcomputer；MPC8641D；powerdesign；poweroncontrol理，解决基于高性能SOC处理器高功耗的单板计算机电源O引言供电与管理问题。当前集成多个处理核心和高速接口的SOC型的处理器1处理器上电分析为复杂嵌入式计算机系统的设

5、计带来了方便性和灵活性。例如，Freescale公司推出的MPC8641D处理器内部集成两~641D处理器内部集成两个e600内核和高速SerDes个e600核心、两个DDR2控制其和两个高速SerDes接口，接口以获取高的处理性能和数据传输，工作主频最高为适合高密度的信号处理应用。由于处理器集成度高、接口1．5GHz，每个内核配备一个矢量处理引擎AhWee，可带来丰富，正常工作所需的电压种类多、电流消耗大。因此，的额外性能提升。由于该处理器属于SOC，工作所需的电源在进行基于双核MPC8641D处理器的嵌入式单板计算机开较多，例如本地总线接口需要有3．3V电源输入，网络接口发过程中，设计

6、稳定可靠的电源供电是其中一个关键部分。部分需要2．5V的电源输入，DDR2内存控制器部分需要通过分析MPC8641D处理器的供电要求和外围功能电路的1．8V电源，其处理器内核则需要1．0V电源。按照芯片数据特点，选用高性能的I：)C-DC和多种LDO电源芯片，实现手册中的要求，处理器在上电时必须保证除DDR2功能电路单板计算机的电源供电设计，重点采用高性能三相开关电以外的电路先供电，DDR2控制器相关单元后上电，并且所源芯片实现了处理器内核的电源设计；并通过可编程逻辑有电源必须在20ms之内上电完成，并进行使能时钟输出和C1rPD实现了嵌入式单板计算机的上电时序控制和复位管结束复位，数据手

7、册中推荐的上电顺序图见图1。收稿日期：2011—03—30；修订日期：2011—05—30基金项目：国家自然科学基金项目(60773171)；国家863高技术研究发展计划基金项目(2007AA01Z448)作者简介：刘宝明(1986一)，男，山东潍坊人，硕士，工程师，研究方向为PowerPC处理器的嵌入式计算机系统研究与开发；苏培培(1983一)，男，安徽淮北人，硕士，工程师，研究方向为基于国产处理器的嵌入式单板计算机研