MSP430F5系列16位超低功耗单片机模块原理
第4章PMM 电源管理模块与供电监控
版本: 1.0
日期: 2008.7.
原文: TI slau208.pdf (5xxfamily User's Guide)
翻译: 田萍果西安工业大学
编辑: DC 微控技术论坛版主
vs编程软件注:以下文章是翻译TI slau208.pdf 文件中的部分内容。由于我们翻译水平有限,有整理过程中难免有
所不足或错误;所以以下内容只供参考.一切以原文为准。
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第11章PMM 电源管理模块与供电监控
4.1 电源管理简介
电源管理特征:
.提供宽的电源电压范围:1.8V-3.6V
.产生的核心电压(V CORE):1.4V,1.6V,1.8V和1.9V(典型值)
.欠压复位(BOR)
.配有DVCC 和VCORE的电源电压管理
.DVCC 和VCORE的电源电压监测有8个可编程级别
.软件恢复掉电时系统状态
.掉电条件下软件可选择上电复位
.上电失败时有I/O保护
.软件可选监视状态输出(可选)
MSP430主要数字逻辑需要一个低于DVCC允许范围的电压。因此,电源管理模块集成了一个低压降的电压调整器(LDO),LDO可以产生一个二次核心电压VCORE。这个核心电压可通过四步编程从而使功耗最低化。核的最小允许电压依赖于选择的MCLK大小,如4-1图所示。
我们可以管理和监控DV CC and V CORE。当电压降到特殊阈值以下时管理和监控就工作了。通常来讲,管理会致使上电复位事件发生(POR),而监控产生中断标志,这时软件就可以处理了。比如说,DV CC(LDO 的高电平)分别被高电平管理(SVS H)和高电平监测器(SVM H)所管理和监测;V CORE(LDO的低电平)分别被低电平管理(SVS L)和低电平监测器(SVM L)所管理和监测. 电源管理单元框图如图4-2所示。
I/O口和所有模拟单元包括晶振在内都由DV CC供电。内存(flash和RAM)和数字单元由核心电压V CORE供电。
4.2 电源管理单元操作
电源管理单元配有四个层次的核心电压,相应的有4个级别的系统速度。对于给定的核心电压,就有一套相应阈值。
电源管理单元的调整器支持两种不同的负载。系统耗电小于I(V CORE)(≤ 30 µA,具体参见器件指定资料)时可应用低电流模式;高的系统电流模式用于整体运行模式中。整体运行模式在以下条件下是被需要的:
.任何单元采用任一内部高频时钟(>32 kHz)时
.执行中断时
. JTAG下载时
. active模式、LPM0或LPM1模式时
电源管理单元通过调整核心电压来支持不同的系统速度。
进入低功耗模式时,被选的核心电压是保持不变的。在系统启动时,SVS H 和SVS L功能可以使用。表4-1给出的DV CC范围(高电平)的典型值,表4-2给出V CORE(低电平)的范围典型值,表4-3给出上电期间系统是如何运行的。如果高低电平管理电压满足,系统复位被释放。
一旦系统开始运作后,只要各自的单元开启,电压值会被监管。在系统复位后电源管理单元提供的电压监督级别是高电平1.74V(典型值),低电平1.34V(典型值)。一旦当时电压超过了系统运作,这两个电压值就可以在特定设备的数据表中查询到。
电源在电压高边范围或在底边范围内的上电失败会导致系统失败。电压的高电平和低电平都受电压监控器监控。如果DV CC降到电压监控器所允许的高电平以下时,电压监控器就使高电压中断标志位SVMHIFG置位;类似地,如果V CORE降到电压监控器所允许的低电平以下时,电压监控器就使低电压中断标志位SVMHIFG置位。
当DV CC升到电压监控器所允许的高电平以上时,中断标志位SVMHVLRIFG置位;类似地,V CORE升到电压监控器所允许的低电平以上时,中断标志位SVMLVLRIFG置位。当高电平和低电平电压同时被满足时,系统可以继续正常运行。
电源电压低于电压监管器所设值会使系统复位(POR)。当设置了SVSHIFG,设置SVSHPE会引起系统复位;类似地,当SVSLIFG被置位时,置位SVSLPE也会引起系统复位。
电源电压监管器和监视器的中断标志位仍为置位状态,除非这两标志位被BOR或软件清零,从而允许应用软件决定最近的复位条件。
图4-4给出高低电平上电失败时关于电源电压管理和监测的级别以及各自中断标志位的状态。
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