IT互聯網  百科  財經  餐飲  動漫  法治社會  房產  國際  國內  機械  家居  健康  教育  經濟 

中國教育網

您當前的位置 : 中國教育網  >  IT互聯網  >  確保物聯網的計算能力 適用于應用處理器的高效電

確保物聯網的計算能力 適用于應用處理器的高效電

2020-04-10

  我們的地球將變得更加智能:在日常生活中,越來越多的產品搭載電子處理器——憑借這些器件的性能,我們的生活變得更加輕松。那么,我們應如何通過更好、更有效的方式為眾多處理器供電呢?

  物聯網、智能家居、智能城市...很長一段時間內,許多人認為這都是空想。然而,毋庸置疑,越來越多的具體應用場景已經走進我們的生活,或者將在我們的日常工作中鋒芒畢露。

  物聯網和相關主題的關鍵在于連接性:不管是家用恒溫器還是汽車,各種設備都相互連接,而且彼此通信或與云端通信。數據吞吐量和傳輸速率的提高意味著我們需要新技術,比如5G等。此外,我們不能忘記另一個事實:如果計算能力不夠,那么設備的功能以及連接性就無法實現。

  正確的處理器

  如今,設備必須搭載應用處理器才能實現更多功能。連接云端或其他設備是其任務之一,但是與用戶通信尤其需要較強的算力:高質量的視頻、2D和3D圖形以及語音控制都需要采用更先進的處理器。

  NXP? Semiconductors(以下簡稱“恩智浦公司”)i.MX 8M Mini系列就是這種處理器。為了獲得更合適的指令/瓦數,恩智浦公司i.MX 8M Mini集成了多達四個1.8GHz的Arm? Cortex? A53內核,以及一個400MHz的Arm Cortex M4。

  i.MX 8M Mini系列支持1080p視頻處理、2D/3D圖形、高級音頻功能和各種高速接口。這使得它們成為各種消費應用和工業應用的理想選擇。

  電源

  僅選擇適當的處理器是不夠的。您還必須為這些器件提供電源。電源設計通常是一項具有挑戰性的任務:處理器需要各種不同的高精度電源電壓,這些電源電壓全都必須經過精確排序才能啟動或關閉處理器。此外,存儲器和各種外圍器件也需要電源。當然,您可以使用許多單個穩壓器,然而,電路板的空間通常非常有限而且器件的上電順序可能非常復雜。

  顯然,此問題的解決方案就是使用電源管理IC(PMIC)。適當的PMIC能夠在很小的空間內整合各種電源,減少所需的外部組件數量,為功能豐富的應用提供更多輔助功能,并且集成了電源排序功能。與單個穩壓器加控制邏輯相比,PMIC是一種效率更高的解決方案。

  為了充分利用PMIC的優勢,我們得針對相應的處理器進行定制。比如,羅姆的全新BD71847AMWV就針對恩智浦公司的i.MX 8M mini應用處理器進行了優化。

  羅姆全新PMIC為恩智浦公司i.MX 8M mini處理器提供更出色的供電方式

  羅姆的解決方案

  該PMIC集成了i.MX 8M mini應用處理器、DDR存儲器和常見系統I/O所需的所有電源:六個DC/DC降壓穩壓器,六個LDO和一個用于SDXC卡的1.8V/3.3V電源開關。此外,該PMIC還配備了一個可支持各種應用場景的可編程電源控制時序器。客戶可以通過OTP配置和/或通過軟件對許多工作參數(比如輸出電壓、轉換速率、電源狀態轉換、復位行為等)進行配置。該PMIC還具有廣泛的監視和保護電路,這使其性能更加完善。

  BD71847AMWV在單個芯片上集成了系統所需的各種電源

  這些功能全都集成在一個緊湊的56腳7mm x 7mm QFN封裝中。該引腳布局旨在輕松與恩智浦公司i.MX 8M mini處理器以及DDR存儲器相連接。由于完全集成的多個降壓穩壓器只需一個輸出電容,因此實現了更小巧的BOM。與分立解決方案相比,通過集成所有必需的組件,該PMIC的組件減少了約52%,PCB面積減少了多達53%(單面貼裝的三類PCB)。如果是雙面貼裝,電路板面積可降至300mm2以下。該PMIC的輸入電壓范圍為2.7V到5.5V,且可支持多種電源電壓,比如單節鋰離子電池、USB輸入和電源等等。

  BD71847AMWV具備為整個系統供電的能力,其內置的六個完整DC-DC降壓轉換器可提供16.5A的電流,六個LDO可提供超過1.1A的電流。憑借脈沖寬度自動選擇和脈沖頻率調制功能,該芯片可在較寬的輸出電壓和負載范圍內實現高效功率轉換。各種降壓穩壓器均使用集成電源開關,開關頻率為2MHz/1.5MHz,因此可以使用薄型電感。其輸出電壓可以在很寬的范圍內進行編程,并且兩個降壓穩壓器均采用現代SoC要求的動態電壓縮放(DVS)工作方式,以實現處理器更出色的單任務能耗性能。經過優化,該芯片的電源架構允許LDO穩壓器以同類更優異的總效率提供能量,從而實現最長的工作時間和更優異的散熱性能表現。各種LDO穩壓器均具有可編程輸出電壓,并可提供300mA的電流輸出能力。

  BD71847AMWV還集成了一個可配置的電源時序器,可對其12個開關穩壓器/線性穩壓器的啟動時序進行編程,包括根據SoC的要求調節其輸出電壓。處理器的電源模式轉換通過握手I/O接口和可編程電源按鈕觸發。器件中多功能單刀開關電源按鈕的行為可通過I2C接口在廣泛的范圍內進行編程。該接口的輸入耐壓范圍較寬,不需要電平轉換器。該接口還可用于修改電氣性能,比如輸出電壓、DVS斜率(如適用)、工作模式等。為確保系統安全,該PMIC還包含一個32.768kHz晶振驅動器和一個看門狗定時器。

  羅姆還提供了一個開發環境,以幫助用戶輕松評估BD71847AMWV。恩智浦公司i.MX 8M mini評估套件中已嵌入電源管理IC BD71847AMWV,相應的驅動器也已集成到評估套件的板級支持包中。

  恩智浦公司i.MX 8M mini評估套件中已嵌入電源管理IC BD71847AMWV

  功能特點:

  - 輸入電壓范圍:2.7V至5.5V

  - 6個可編程快速開關DC/DC降壓轉換器

  - 6個通用LDO

  - 用于高速SDXC卡的1.8V/3.3v電源多路復用器

  - 低成本BOM——同時解決元件容差、偏置和熱劣化以及老化等問題

  - 可實現更低功耗、改良工作時間和更優異散熱性能的優化電源架構

  - OTP可配置、軟件可編程電源控制時序器

  - 與i.MX 8M Mini兼容的電源控制硬件邊帶信令

  - 單刀多功能電壓按鈕功能

  - 32.768kHz晶振驅動器

  - 廣泛的保護功能(軟啟動、電源軌錯誤檢測、過壓保護、過流保護等)

  - 電源電壓容限I2C I/F(最大1 MHz)


相關閱讀

粵疆五度CBA總決賽對決    2019-04-26
中行北京分行:把百姓的需求裝在心里    2019-04-26
美國法院裁定蘋果為強制開包檢查程序向員工支付工資    2020-02-16
金茂資本探索“互聯網共享新辦公”運營模式    2020-04-07
從APUS研究院最新報告,看移動互聯網海外增長點    2020-04-07

  Copyright ? 2006-2019

  中國教育網 廣播電視節目制作經營許可

  版權聲明 互聯網站自律管理承諾書 違法和不良信息舉報

97色