S3C2440A嵌入式手持终端电源管理系统设计

章节　　电源管理(PowerManagement，PM)是电子系统中必不可少的技术。由于使用了先进设备的电源管理技术，移动电话、PDA等产品获得了普遍的应用于。

如果不使用完备的电源管理技术，移动电话的通话时间有可能不多达2min。随着人们对嵌入式手执终端设备功能水平拒绝的大大提升，手执终端的功耗也在大大升高。与之互为对立的是，手执终端的尺寸却在大大增大，工作时间也在大大缩短，使嵌入式手执终端电源系统管理面对更加大的压力。

如何设计出有性能平稳、功耗较低的电源管理系统早已沦为嵌入式手执终端设备研发的难题之一。本文重点讲解基于微处理器S3C2440A的手执终端电源管理系统。　　1供电市场需求　　手执终端的CPU使用三星公司的ARM920T内核处理器S3C2440A。S3C2440A是专门为各类手执终端而设计的高性能嵌入式微处理器，主频平均400MHz，具备外围模块非常丰富、体积小、功耗低等特点。

　　S3C2440A有4种工作模式：长时间模式、快模式、空闲模式、睡眠中模式。4种模式之间可以互相切换，区别主要在于处理器工作频率、工作电压和设备人组的有所不同。本设计中主要针对长时间模式和睡眠中模式使用有所不同的电源管理策略。　　1．1长时间模式下供电市场需求　　在长时间模式下，CPU以及外围部件都必须供电。

外围部件主要还包括Flash、SDRAM、GPRS、GPS、无线模块、LCD、触摸屏等部分。硬件结构如图1右图。　　CPU电压分成2两组：核心电压为1．2V；I／O插槽电压为3．3V。

USB和GPS供电电压为5V。LCD的供电电路比较复杂，必须专用的驱动芯片为其供电。由于现在完全所有的手执终端都是彩屏，作为调节LCD背光亮度的LED也须要专门的驱动电路。

其余部分(如GPRS、无线模块、音频等)都为3．3V。　　1．2休眠状态模式下供电市场需求　　CPU90％以上的时间正处于休眠状态模式，休眠状态下电源管理的优劣对于手执终端工作时间的长短起着决定性起到。

图2是手执终端在休眠状态模式下供电市场需求。　　休眠状态模式下，外部必须通过VDDalive端口为CPU内部能量掌控模块获取1．2v／1．3V电压，为存储器模块电源VDDMOP、ADC端口电源VDD_ADC、I／O端口电源VDDOP获取3．3V电压。动态时钟必须在休眠状态模式和系统关机时仍然对其供电。

PWREN为掌控信号，在CPU转入睡眠中后，PWREN为低电平，可通过此插槽重开睡眠中模式下不用于的模块。　　2电源管理策略　　2．1长时间模式下电源管理策略　　长时间模式下的电源管理主要是通过掌控外设控制器的电源来超过节约能量的目的。S3C2440A外设模块控制器非常丰富，但这些控制器不一定同时都中用。

通过设置寄存器可以有选择地重开不必须的功能模块，尽可能将不用于的控制器重开，尽量节省功耗。因为如果不将其重开，即使它们没正处于工作状态，依然不会消耗电流。　　2．2休眠状态模式下电源管理策略　　休眠状态模式下，主要使用Time-out策略，如图3右图。

系统已完成所有任务后，如果持续时间多达某一阈值(该时间间隔可由系统获取的计时模块原作)，电源管理模块将系统切换至休眠状态，直到有新任务催促抵达时再行苏醒系统，则继续执行任务。通过这种方式超过减少系统设备功耗的目的。

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