第六课-ADSP处理器动态电源管理,复位和引导课件

ADSP处理器动态电源管理，复位和引导ADSP处理器的动态电源管理ADSP处理器的复位和引导ADSP处理器的动态电源管理

概述消费者对采用多媒体嵌入式处理器产品的需求迅速增长，这既要求提高性能又要求降低功耗。但是高性能处理必须增加计算复杂度并加快时钟速率，如果采用权宜之计的节省功耗设计方案，是很难实现的。我们需要的是一种具有战略意义的方法来管理功耗，以便在具体的嵌入式应用中优化性能与功耗的关系。利用Blackfin数字信号处理器（DSP）系列产品固有的动态电源管理能力，可以实现这样的方法。BlackfinDSP是定点、双16位MAC或双40位ALU数字信号处理器。它们非常适合于对功耗敏感的多媒体应用，因为它们支持一种多级的电源管理方法，可以根据系统的需求调整性能。运行方式ADSP-BF533有4种运行方式，每一种方式的性能和省电效果是不同的运行方式省电效果PLL状态PLL旁路CCLKSCLK允许DMA访问的空间全速无使能否使能使能L1激活中使能（也可以被禁止）是使能使能L1休眠高使能取决于前一状态禁止使能-深度休眠最大禁止-禁止禁止-各种运行方式的特点电源管理的状态和PLL控制的状态同步，可以通过读取PLL_STAT寄存器的值来判断DPMC/PLL当前的状态。全速方式是ADSP-BF533的正常也是最高运行方式。在该方式下，处理器和所有被使能的外设都以全速运行，PLL被使能而且不被旁路，VCO对输入时钟CLKIN的倍频比不能改变，DMA可以访问内部存储器L1。在全速方式下，处理器可以直接装换到激活、休眠或者深度休眠方式。在激活方式下，PLL被旁路，因此处理器的内核时钟和系统时钟都以输入时钟CLKIN运行，但是可以被使能也可以被禁止，使能时，VCO对输入时钟CLKIN的倍频比可以被改变，但是这个变化在激活方式下不会有影响除非进入全速方式；而一旦被禁止，在进入全速和休眠方式之前，一定要重新使能PLL。在该方式下，DMA可以访问L1存储器。从激活方式，处理器可以直接装换到全速，休眠，和深度休眠方式。休眠方式使内核处于空闲状态，从而大大降低了功耗。在该方式下，CCLK被禁止，但是SCLK仍然以切换到休眠方式之前的频率运行，因为CCLK被禁止，DMA只能访问外部存储器，从休眠方式，一个唤醒事件可以使处理器切换到下面两个模式之一：如果PLL_CTL中的BYPASS位被置1，则进入激活方式；如果PLL_CTL中的BYPASS位被清零，则进入全速方式。在深度休眠方式下由于PLL，CCLK，SCLK都被禁止，因此最省电。在这种模式下，除了实时时钟（RTC），其它外设和内核都被禁止，不支持DMA访问。只有RTC中断或硬件复位事件可以使处理器从深度休眠方式切换到其它方式。其中RTC中断使处理器切换到激活方式；硬件复位之后，处理器会进入复位中断服务程序中。功率节省ADSP-BF533处理器支持3种不同的电源范围。使用多个电源范围在与工业标准和惯例兼容的同时，可获得最大的灵活性。通过将ADSP-BF533处理器内部逻辑隔离为独立的电源，同RTC和其它I/O分离，处理器能够使用动态功率管理，而不影响RTC或其它I/O设备。在各个电压域之间没有时序的要求。处理器的功耗主要是处理器时钟和工作电压的平方的函数。例如，降低25%的时钟频率就能降低25%的功耗，而降低25%的电压可以降低40%以上的功耗。此外，这些功率节省是加性的，如果时钟频率和电源都降低，功耗将会更显著地降低。电压调节电路外部晶体连接频率转换模式所有片上外设都以设定好的系统时钟（SCLK）速度运行。此系统时钟频率可通过PLL_DIV寄存器的SSEL3-0位的值编程。SSEL的编程值规定了PLL输出（VCO）和系统时钟的分频比率。SCLK分频值为1到15，下表给出了典型的系统时钟比率。信号名称分频比率VCO/SCLK频率比率示例(MHz)SSEL3-0SCLKVCOSCLK0001001110101:13:110:110040050010013350系统时钟比率示例通过设置PLL_DIV寄存器CSEL[1-0]位的值，也能动态地改变内核时钟（CCLK）频率。如表7所示，CCLK分频比率可以是1，2，4和8。可编程的内核时钟频率对快速的内核时钟频率修改非常有用。信号名称分频比率VCO/SCLK频率比率示例(MHz)SSEL3-0SCLKVCOSCLK000110111:12:14:18:130030050020030015012525复位ADSP-BF533可以通过4种方法进行复位：管脚被置低电平；通过合理配置看门狗定时器产生复位；使用RAISE指令；在寄存器SWRST中用软件使相应的位置1，产生相应的复位。第一种情况属于硬件复位，其余属于软件复位。硬件复位以后，可以使用片内引导核，将外部存储器中的用户程序装载到内部存储器L1，也可以不使用引导核直接从外部存储器开始执行程序，具体由引脚BMODE[1:0]的状态来决定。

引导资源BMODE[1:0]运行程序的起始地址不使用引导ROM，而是从16位外部存储器（异步存储器块0）开始运行程序00Ox20000000使用引导ROM，从8位FLASH引导01OxEF000000使用引导ROM配置并从SPI串行ROM（8位地址宽度）引导10OxEF000000使用引导ROM配置并从SPI串行ROM（16位地址宽度）引导11OxEF000000只要使用引导核，不管是从FLASH引导还是从串行ROM引导，都是从片内指令存储器的起始地址开始执行程序。对于软件复位，首先检测SYSCR[