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文件名称:嵌入式系统设计与开发——基于ARM Cortex-A9和Linux 课件 第06章 最小系统外围电路设计.pptx
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总页数:57 页
更新时间:2025-06-26
总字数:约4.17千字
文档摘要

第六章最小系统外围电路设计;提纲;AC/DC直流稳压电源电路组成

;220V交流转换为12V直流电源电路示例

;直流升压-降压SEPIC电源电路

;采用CS5171的升降压直流电源电路

;提纲;电源管理

;STM32L1处理器中的多类型供电系统

;STM32L1是意法半导体推出的超低功耗、基于ARMCortex_M3核的高性能32位MCU。具有自主动态电压调节和5种低功耗模式。各个引脚及电压域具有如下特性。

(1)当BOR(欠压复位)有效时,Vdd的电压区间为1.8V~3.6V(上电时)或1.65V~3.6V(掉电时),无效时,电压区间为1.65V~3.6V。

(2)Vdda是向ADC、DAC、上电复位(POR)和掉电复位(PDR)模块、RC振荡器和锁相环供电的外部模拟电源供电电路,VW的电压区间与Vdd相同;当连接AD组件时,Vdda的电压为1.8V;独立的A/D和DAC供电电源Vdda和电源地Vssa可以被单独滤波,并屏蔽PCB噪声,保证转换精度。

(3)VREF+是输入参考电压,VREF+不同时,ADC时钟ADCCLK的频率不同。

(4)VLCD是LCD控制器的供电电压,区间为2.5V~3.6V。LCD控制器可以通过VLCD引脚进行外部供电,也可以通过片内的升压转换器电路供电。

(5)VCORE由内部线性电压调压器产生,用于向数字外设、片内SRAM和Flash存储器供电,其供电区间为1.2V~1.8V,电压区间由软件控制。

(6)线性调压器不向待机电路供电。根据全速运行、低功耗、休眠、低功耗休眠、停机以及待机等应用模式将线性调压器设置为主模式、低功耗模式和掉电模式。;STM32L1的运行性能、功能与VCORE电压的关系;(1)低功耗运行模式(LPRunmode):仅当VCORE在区间2时可以进入该模式;系统时钟频率不超过f_MSI区间1;限制启用的外设数量;所有I/O引脚保持运行模式时的状态。

(2)休眠模式(SleepMode):Cortex-M3核停止,外设继续运行;该模式提供了最小的唤醒时间;在Sleep-now子模式下,处理器清除所有中断保留位并进入休眠模式,而采用Sleep-on-exit子模式时,等待最低优先级的中断退出后再进入休眠模式;所有I/O引脚保持运行模式时的状态。

(3)低功耗休眠模式(LPSleepmode):Cortex-M3核停止,时钟频率受限,运行的外设数量受限,调压器进入低功耗模式,RAM掉电,Flash关闭;所有I/O引脚保持运行模式时的状态。

(4)停机模式(Stopmode):基于结合外设门控时钟的Cortex-M3深度睡眠模式,VCORE电压区的所有时钟停止,PLL(锁相环)、MSI、HSI、HSERC振荡器关闭,调压器在低功耗模式运行;内部Flash进入低功耗模式(会引入唤醒延迟),内部SRAM和寄存器内容保持;进入该模式前关闭VREFINTBOR、PVD及温度传感器,可进一步降低功耗;所有I/O引脚保持运行模式时的状态。;(5)待机模式(Standbymode):基于Cortex-M3核的深度睡眠模式,VCORE电压区电源关闭,除RTC寄存器、RTC备份寄存器和待机电路之外的SRAM和寄存器内容全部丢失;需要注意的是,该模式下除复位端、RTC、AF1引脚(PC13)、使能的WKUP引脚1(PA0)和WKUP引脚3(PE6)等之外的其他I/O引脚均为高阻态状态;功耗最低。

另外,在全速运行模式下,也可以通过降低SYSCLK、HCLK、PCLK1、PCLK2等系统时钟的频率以及关闭当前不用的APBx和AHBx外设来降低系统功耗。;各种低功耗模式的概率损耗值

;提纲;嵌入式系统上电之后,首先要对必要的寄存器、I/O接口等资源的值和状态进行初始化,这个过程称为复位。复位后,电路会进入一个预先设置的已知就绪状态。例如,在ARM处理器中,PC(R15)寄存器要么初始化为0要么在ARM内核的VINITHI或者CFGHIVECS信号配置为高电平时初始化为0xFFFF0000,表示了中断向量表的位置;在下表中,PWR_CR、PWR_CSR寄存器的初值分别设置为0x0000_1000和0x0000_0008。;上电复位

;MPC8260处理器的复位

;MPC82xxPowerQUICCII处理器的上电复位过程;上图给出了两种产生不同复位电平的上电复位电路。VCC端加电瞬间,电容C1导通、两端电压相同,图(a)和图(b)的复位信号引脚RST和nRST分别输出高、低电平。随着对电容的充电,电容C1的两端形成电势差,RST和nRST引脚分别恢复到低电平和高电平。

RST和nRST引脚的高电平、低电平就是阻容式复位电路产生的复位脉冲。不同半导体器件对复位脉冲的宽度