接下来以DM 3730为例了解一下主芯片和电源管理芯片的连接，如图1-4所示。图1-4DM 3730与电源管理芯片连接框图图1-4是引自《DM 3730芯片手册》中第239页的框图，其中PRCM是power reset clock management的缩写，它是对电源、启动信号和时钟进行管理的模块。电源管理技术的大部分操作就是围绕着这几路电源和时钟展开的。这里先了解基本概念，这些疑问会在后续电源管理的详解中进行说明。......
2023-11-22
DM81XX系列微处理器电源管理相关设计的深入剖析
【摘要】：在讲DM 3730电源管理时提到过两种基本的电源管理技术DVFS和AVS，由于DM 816X更多面向高性能的设备需求，所以在电源管理技术中选择了AVS，而DM 814X的需求是获得最大的能耗比，所以在电源管理技术方面选择了DVFS。表2-4DM 816X内部时钟信息至此DM 81XX电源管理相关设计就介绍完毕，可见设计要从需求出发，考虑最佳性价比。图2-13DM 814X时钟框架
1.DM 81XX使用的电源管理技术介绍
在电源管理设计方面，DM 816X和DM 814X也是通过PRCM模块实现电源管理功能的，但是DM 816X和DM 814X中PRCM使用的电源管理技术是不同的。在讲DM 3730电源管理时提到过两种基本的电源管理技术DVFS和AVS，由于DM 816X更多面向高性能的设备需求，所以在电源管理技术中选择了AVS，而DM 814X的需求是获得最大的能耗比，所以在电源管理技术方面选择了DVFS。而对完全待机的模式（off模式），两个系列芯片都省略了该功能，以降低PRCM的复杂度。可见电源管理技术的使用还是要根据需求进行选择和实施，这样才能设计出有良好性价比的芯片。
2.DM 81XX电源管理模块详解
电源管理PRCM中voltage domain和power domain的实现，在DM 816X和DM 814X两个系列芯片中的设计也是不同的。
DM 816X中voltage domain和power domain的关系如图2-11所示。图2-11引自《DM8168芯片手册》中第1788页框图。框图中下半部分的表格说明图中各个颜色属于哪个volt-age domain和power domain，其中列表示的是voltage domain，而行表示的是power domain。从框图中可以看到不同模块的逻辑部分和存储部分还是采用不同的电压。在voltage domain中有一个是1V AVS，这个1V AVS voltage domain就是指使用AVS技术，其电压规格是1V的voltage domain。框图中主要的处理模块（如ARM、DSP、HDVPSS和HDVICP等）和主要的外部接口（如PCIe、SATA等）都在1V AVS voltage domain中，可以说整个芯片的逻辑部分都在1V AVS的管理下，这样设计可以最大限度地降低整个芯片的功耗，在技术和实际效果中取得一个好的平衡。从power domain来看DM 816X，可以看到有个Always-on power domain，该power domain会在上电后电源处于常开状态，Always-on power domain中包括ARM和大部分外设接口，从芯片设计的角度是简化了许多。
图2-11 DM 816X的voltage domain和power domain关系框图
下面看看DM814X中voltage domain和power domain的关系，如图2-12所示。
图2-12引自《DM 8148芯片手册》中第487页框图。从中可以看出DM 814X的voltage domain和power domain的关系，power domain中逻辑相关的部分在一个voltage domain中，而memory存储相关的部分在另外一个voltage domain中。DM814X的power domain信息以及其中包含的具体模块见表2-3。
图2-12 DM 814X的voltage domain和power domain的关系框图
表2-3 DM 814X Power Domain信息及模块说明(www.chuimin.cn)
DM 816X和DM 814X的内部时钟设计和DM 3730相比也做了精简。有很多模块共用同一个时钟，而不像DM 3730那样每个模块都有自己的时钟。
DM 816X系统内部时钟信息见表2-4。
DM 816X的外部主要时钟输入是27MHz，但是从表中可见SYSCLK18是32kHz，这是因为DM 816X中包含一个RTC，这个32kHz是为RTC提供的，而不是像DM 3730中为整个系统待机时使用，同样的时钟源其使用方法也会因为需求的变化而不同。
DM 814X的时钟框架如图2-13所示。从中可以看出时钟框架同样做了类似DM 816X的精简，一个系统时钟会对应多个模块。其中也有奇怪的现象，比如有OSC0和OSC1两个时钟源，而且OSC0是20MHz固定的，而OSC1是20～30MHz之间的，这样设计是为了音频和视频的精度，比如音频通常是44.1kHz采样频率。通过两个时钟源就可以提高音频采样的精度，提高音频质量，也就从整体上提升产品质量。
表2-4 DM 816X内部时钟信息
至此DM 81XX电源管理相关设计就介绍完毕，可见设计要从需求出发，考虑最佳性价比。
图2-13 DM 814X时钟框架
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