DSP系統(tǒng)的電源和復(fù)位電路設(shè)計精

1、單片機(jī)與可編程器件系統(tǒng)的電源和復(fù)位電路設(shè)計? 山東大學(xué)信息學(xué)院 王立華 ?系統(tǒng)電源電路設(shè)計對于任何一個電氣系統(tǒng)來說，電源是不可缺少的部分，在芯片內(nèi)部一般需要有五種典型電源：內(nèi)核電源、電源、（ ）電源、編程電源、 模擬電路電源，其中后兩種僅系列有。另外根據(jù)使用的芯片類型不同， 其內(nèi)核電源、電源所需的電壓亦有所不同，在設(shè)計時所有這幾種電源都要由 各自的電源供電。因此應(yīng)用電路系統(tǒng)一般為多電源系統(tǒng)。在進(jìn)行電源設(shè)計時，需要特別強(qiáng)調(diào)的是模擬電路和數(shù)字電路部分要獨(dú)立供電，數(shù)字地 與模擬地分開，遵循 “單點 ”接地的原則。系統(tǒng)中的模擬電源（如電源、 、電源等）一般由（有噪聲的）數(shù)字電源產(chǎn)生，主要有兩種產(chǎn)生方式

2、：一 種是數(shù)字電源與模擬電源以及數(shù)字地與模擬地之間加鐵氧體磁珠（）或電感構(gòu)成無源濾波電路（如圖），鐵氧體磁珠在低 頻時阻抗很低，而在高生電源、地環(huán)路。設(shè)計時盡量采用多層板，為電源和地分別安排專用的層，同層 上的多個電源、地用隔離帶分割，并且用地平面代替地總線，都有多個接 地引腳，每一個引腳都要單獨(dú)接地，盡可能地減少負(fù)載的數(shù)量。系統(tǒng)電源設(shè)計中，一般采用單一的電源經(jīng)過變換得到其 它數(shù)值的電源電壓，如、等。電源一般可通過外 部開關(guān)電源或交流經(jīng)變壓、整流、濾波直接得到，但這樣得到的 電源雖帶負(fù)載能力強(qiáng)，但是紋波較大，一般不能直接應(yīng)用到系統(tǒng)中，需要 再經(jīng)過變換將該電壓進(jìn)行隔離穩(wěn)壓處理。對于電源經(jīng)過 變換

3、得到其它數(shù)值的電源電壓主要有四種方式：（）采用低壓差式的線性穩(wěn)壓器（），如（雙路 輸出，輸入、輸出）、（單路輸出， 輸入、輸出）等。該種方式電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但功耗大，效 率低。（）采用控制器，如（雙路輸出，輸入、 輸出）、（單路輸出，輸入、 圖配合問題。在上電過程中，如果內(nèi)核先獲得供電，周圍沒有得到供電，這時對芯 片不會產(chǎn)生損壞，只是沒有輸入輸出而已，但是如果周邊接口先得到供電， 內(nèi)核后得到供電，則有可能會導(dǎo)致和外圍引腳同時作為輸出端，此時如果 雙方輸出的值是相反的，那么兩輸出端就會因反向驅(qū)動可能出現(xiàn)大電流，從而影 響器件的壽命，甚至損壞器件。同樣在掉電時，如果內(nèi)核先掉電，也有可能出現(xiàn)

4、大電流，因此一般要求內(nèi)核電源先于電源上電，后于電源掉 電。但內(nèi)核電源與電源供電時間相差不能太長（一般不能大于秒， 否則也會影響器件的壽命或損壞器件），為保護(hù)器件，應(yīng)在內(nèi)核電 源與電源之間還要加一肖特基二極管。具有上電次序控制的電源電 路可參見圖。輸出）和對管以及電感線圈構(gòu)成的電源變換器，該方式的特點是輸出電流 大、效率高，但需要占用較大的電路面積。（）采用芯片內(nèi)含管的控制器，如（單路 輸出，輸入、輸出）等，該方式同樣具有輸出電流大、效 率高的特點，并且所占面積比第種小，但費(fèi)用上升。（）采用模塊，如（雙路輸出，輸入、 輸出）等，該方式效率高，設(shè)計方便，但價格也較高。在設(shè)計時，要從電源的轉(zhuǎn)換效率、

5、成本、電路空間、輸出電壓是否要求可調(diào)、帶 負(fù)載情況等幾個方面綜合考慮，選取圖頻時阻抗很高，可以抑制高頻干擾，從而濾除掉數(shù)字電路的噪聲。這種方式結(jié)構(gòu) 簡單，能滿足大多數(shù)應(yīng)用的要求；另一種是采用多路穩(wěn)壓器的方法（如圖所 示），該方法能提供更好的去耦效果，但電路復(fù)雜，成本高，使用時注意模擬地 和數(shù)字地必須連在一起。通常每個電源引腳要電源監(jiān)視電路和復(fù)位電路的設(shè)計為保證芯片在電源未達(dá)到要求的電平 時，不會產(chǎn)生不受控制的狀態(tài)，必須在系統(tǒng)中加入電源監(jiān)控和復(fù)位電路，由該電 路確保在系統(tǒng)加電過程中，在內(nèi)核電壓和外圍端口電壓達(dá)到要求之前，芯 片始終處于復(fù)位狀態(tài)，直到內(nèi)核電壓和外圍接口電壓達(dá)到所要求的電平。同時如

6、果電源電壓一旦降到門限值以下，則強(qiáng)制芯片進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定工作。 對于復(fù)位電路的設(shè)計，一方面應(yīng)確保復(fù)位低電平時間足夠長（一般需要 以上），保證可靠復(fù)位；另一方面應(yīng)保證穩(wěn)定性良好，防止誤復(fù)位。 一般應(yīng)保證復(fù)位輸入端（）低電平至少持續(xù)個時鐘周期，即若時鐘為 合適的電源設(shè)計方案。電源的上電、掉電次序供電電源在設(shè)計時，由于內(nèi)核電源與端口電源 的電壓不同，需要兩種電源供電，所以必須要考慮它們之間的加一個的旁路電容，一般旁路電容采用瓷片電容。在四 周還要均勻分布一些 大電容，避免產(chǎn)年單片機(jī)與可編程器件單片機(jī)控制總線高頻頭? 四川理工學(xué)院 電子信息工程系 袁著 ? 隨著圖文電視接收卡的更新和換代， 許多總線的圖文接收卡閑置了下 來，一般的圖文卡使用的高頻頭都是 總線控制的，本文就給大家介紹如何通 過單片機(jī)操作總線來控制高頻頭（有關(guān) 總線的情況請大家參閱公司 的官方資料）。 總線高頻頭簡介 我們知道，高頻頭實際上是一個混頻器（也可以叫乘法器），把外界較 高的載波信號通過與本振混頻以后輸出中頻信號，而高頻頭無外乎都是超外差接收 方式的，即本振高于外界的輸入頻率，傳統(tǒng)的高頻頭是通過改變調(diào)諧電壓來調(diào)節(jié)本 振的，這樣的高頻頭不適合于計算機(jī)系統(tǒng)的控制，所以，一般圖文電視接收卡的高 頻頭都是總線控制本振的，不僅是在計算機(jī)上