DSP的应用越来越广,正确地设计DSP应用系统的电源电路是非常重要的。本文给出了一个适用于TI公司的定点数字信号处理器TMS320C206的双电源电压供电电路。以供设计参考。
1 TMS320系列DSP及其供电电路
TMS320系列数字信号处理器（DSP）是美国TI公司的产品。自1982年TI公司成功推出第一代DSP产品TMS32010以来,TI公司已经陆续推出了定点系列C1X、C2X、C5X及其浮点系列C3X、C4X等升级换代产品,由于其内部结构及其外围设备的配置具有不同类型,因而可满足不同用户的开发需要。现在,TI公司将其主要的DSP产品划为TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000三大平台。TMS320C2XX是TMS320C2000的定点DSP产品,该系列的DSP均为16位,运算速度较快（达40MIPS）、功能较强、价格适宜,源代码与C1X、C2X兼容,并与C5X向上兼容。所具有的优良性能大大拓宽了它的应用领域,甚至包括传统的微控制器（MCU）的应用范围。从而成为目前深受用户欢迎的DSP产品。表1给出了TMS320C2XX系列的主要产品及简要描述。
表1 TMS320C2XX系列的主要产品及简要描述
| 器 件 |
周期时间 |
片内存储器 |
串行口 |
定时器 |
封 装 |
| RAM |
ROM |
闪速 |
同步 |
异步 |
| TMS320C203 |
25/35/50 |
544 |
|
|
1 |
1 |
1 |
100TQFP+ |
| TMS320C204 |
25/35/50 |
544 |
4k |
|
1 |
1 |
1 |
100TQFP+ |
| TMS320C206 |
25/35/50 |
4.5k |
|
32k |
1 |
1 |
1 |
100TQFP+ |
| TMS320C209 |
25/35/50 |
4.5k |
4k |
|
X |
X |
1 |
80TQFP+ |
表2 TPS7133的引脚及功能
| 引脚序号 |
引脚名称 |
功 能 |
| 1 |
GND |
地 |
| 2 |
EN |
片选信号 |
| 3 |
IN |
电压输入端 |
| 4 |
IN |
电压输入端 |
| 5 |
OUT |
电压输出端 |
| 6 |
OUT |
电压输出端 |
| 7 |
SENSE |
电压测试端 |
| 8 |
PG |
电源好（Power Good）输出信号 |
同单片机应用系统一样,DSP的供电电路设计是DSP应用系统设计的一个重要组成部分。TMS320C206在电压供电方面与TI公司早期的DSP有些不同,它采用双电源电压供电,其CPU核心电压为3.3V（对TMS320C5000系列和TMS320C6000系列来说,现已有2.5V和1.8V的产品）,而I/O电压为5V。由于DSP是数据处理型微处理器,
一般在系统中要承担大量的实时数值运算,其CPU内部的部件开关转换十分频繁,则系统功耗将大大增加,降低给DSP内部的CPU供电的核心电压无疑是降低系统功耗的最有效的方法之一,而外部的I/O电压为5V,如何在不加外加电平转换电路的情况下使DSP与其它CMOS外围器件接口呢？下文以TI公司的低压差稳压器TPS7133为例,给出一个为TMS320C206提供双电源电压的供电电路。
2 低压差稳压器TPS7133
低压差稳压器TPS7133也是TI公司的产品。它有8脚D和20脚PW两种封装形式。图1为TPS7133的引脚排列图,各引脚说明如表2所列。TPS7133的主要特点如下：
●具有3.3V稳压输出;
●静态电流典型值为285μA;
●输出电流可达500mA;
●具有Power Good(电源好)指示功能。
图2为TPS7133的内部结构图。其中IN是电压输入端,输入电压范围为4.3～10V。OUT是电压输出端,在25℃时的典型值是3.3V,在-40℃～+125℃的工作温度范围内,其输出电压最小为3.23V,最大为3.37V。TPS7133片内有两个比较器,其中一个的参考电压是1.178V,这个比较器另一个输入是SENSE端经过R1和R2分压后的电压。在实际应用中,SENSE一般与电压输出端OUT相连,片内R1为420kΩ,R2为233kΩ,当输出电压为3.3V时,可以计算出比较器的正输入端的电压为1.177V,因此这个比较器的输出为低电平。对另外一个参考电压为1.12V的比较器来说,它的负输入端为1.177V,因此这个比较器的输出也为负。
3 TMS320C206的双电源供电电路
如前所述,TMS320C206采用5V和3.3V双电源电压供电。假设经过处理已经得到了5V电压,那么,利用TRS7133设计的DSP电源电路如图3所示。图3中,输入电压为5V,可作为DSP的I/O电压;输出为3.3V,可作为DSP的核心电压。