最近計畫針對我們華清遠見
的教學開發一套pxa270系統，我把我的一些軟、硬體開發過程記錄下來和大家一起分享、討論。有好的建議大家一定要及時交流，[email protected]
平台硬體功能要求：32m/64m nor flash、64m sdram、10m/100m自適應網口、串列埠、sd卡介面、usb主從口、實時時鐘、4*4掃瞄鍵盤、i2c的e2rom、蜂鳴器、a/d、can匯流排介面、vga介面、數字液晶介面、音訊介面、電源管理等功能。
平台嵌入式作業系統要求：
1、linux：版本2.6.23 並可以執行google的android手機作業系統
2、wince：6.0
電路板開發工具：capture cis+allegro
下面就開始我們的專案了。做硬體設計，首先考慮的是電源設計，所以今天討論的主題就是pxa270電源電路設計。
intel xscale pxa270處理器是乙個高度整合的soc，並且針對電池供電的手持裝置如pda、3g手機等的應用做了優化，是希望以較低的功耗完成計算和多**應用的產品的理想選擇。 它整合了豐富的「 片內外設」，並專為無線應用包含了intel最新的移動計算技術。主頻在13～624 mhz內調節，為大多數移動應用提供足夠的效能。
系統中這些包括音訊功放、usb、lcd、mmc卡等不同的應用模組都要求不同功率級別的穩壓源。電源管理指如何將電源有效分配給系統的不同元件，即負責整機的電源供給及供電管理排程。
pxa270的電源管理部分比較複雜。這裡先討論和硬體設計相關部分。
一、pxa270的電壓需求及電流需求
圖1.1 典型電源電路
可以看出處理器需要外部提供的低電壓有vcc_(core，pll,sram)，高電壓有vcc_(io、mem、lcd、bb、usb、usim)。並且外部電源管理晶元還提供了nvdd_fault和nbatt_falt訊號（這兩個訊號主要用於向處理器報告電源異常），而且可以接受處理器發出的sys_en和pwr_en訊號（這兩個訊號主要用於控制電源管理晶元的電壓輸出，以達到在睡眠模式下節電的目的）。
表1.1 電壓需求
本系統中vcc_bb和vcc_usim不用，其它電壓確定為：
vcc_batt
3.0v
vcc_io
3.3v
vcc_lcd
3.3v
vcc_mem
3.3v
vcc_usb
3.3v
vcc_sram
1.1v
vcc_core
0.8—1.45v
vcc_pll
1.3v
表1.2 vcc_core電流需求
vcc_core 的電流受平台硬體配置和所執行的系統軟體和應用的影響比較大,且和設定的工作頻率相關。我們的平台要求最大可以執行在520m左右，那vcc_core要求至少可以提供1.45v及689ma左右的電流。
表1.3 其它電流需求
二、選擇合適的電源管理晶元
從上面的要求可以看到pxa270需要多種電壓，而且最好能夠匹配它的電源管理功能。電源晶元選擇方案上來看主要有兩種：1、分立元件 2、整合度高的電源管理晶元。
分立元件 指每個電壓都單獨特定的乙個晶元來提供，優點是設計簡單、**也相對便宜；缺點是整合度低，占用pcb面積大、不易管理控制。
專用的電源管理晶元 指乙個晶元可以提供pxa270所需的多路電壓，並且提供管理功能，如：電壓的動態調節，電壓監測、開關控制等；缺點：效能複雜一些，設計難度稍大、**也相對高一些，還有有些晶元在市場上不太好買。
經過比較，最終還是決定使用電源管理晶元（做嵌入式嘛，就是要不怕困難的精神，何況還有參考電路呢）。
目前，我知道的在pxa270上使用的比較成熟的電源管理晶元有兩款，ti的tps65020和美信的max1856cetm。這兩款晶元和pxa270連線的參考原理圖手頭上都有，**差別也不大。最終選擇了max1856cetm，主要還是考慮我有它的allegro封裝（有的時候理由就是這麼簡單）。
還有個問題，max1856cetm和tps65020目前北京都沒貨，得從深圳拿。目前還是選max1856cetm吧，畢竟有的開發板上用的就是它。如果最後實在不好拿貨，再換別的方案。
max1856有aetm、betm、cetm，3個功能、封裝相容的晶元。只是max1856cetm輸出的電流最大。有個朋友用的是max1856a（這個要好買些），但說有時比較容易燒。參照表1.4及表1.2和表1.3，可以分析出之所以max1856a容易燒，是因為vcc_core 需求的電流很容易就超出max1586a所能提供的500ma。所以選擇max1856c。
表1.4
可見vcc_io是滿足的。 vcc_pll vcc_sram的功率差不多，我想既然開發能正常用，所以這幾個電壓應該也是滿足的。
三、max1856cetm的接線及功能分析
圖1.2 max1856cetm和pxa270接線圖
對本系統而言,由於採用的是外接電源的方式，所以不考慮電池充放電路的管理。圖1.2是接線圖，採用的是優龍開發板提供的參考圖。由圖可見，max1856c提供pxa270所需要的所有電壓，圖中：
vcc_core: 0.7----1.475v v，復位時1.3v
vcc_pll:1.3v
vcc_sram:1.1v
vcc_batt:3.0v
btbt_in:3.0v
需要注意的是bkbt_in一定要有，不然系統啟動不了。不接它的話jtag一復位系統的3.3v就會丟失，jtag連線就會斷掉（這是乙個朋友的經驗，目前沒分析出來原因）。
pwr_en: 可以控制電壓輸出3、4、5的開關
sys_en: 可以控制電壓輸出1、6的開關
vcc_bat: 不受控制，一直有
pwr_scl和pwr_sda：i2c輸入口，可以用來控制vcc_core的電壓（0.7—1.475v）
電源管理部分就到這了，後面要考慮「時鐘部分」的設計了
PXA270嵌入式系統設計一 電源管理部分
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PXA270嵌入式系統設計一 電源管理部分
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PXA270嵌入式系統設計二 時鐘及復位部分
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