TMS320LF2407A在混合电压系统中的设计
采用何种电源设计方案,取决于系统的具体要求。通常,小功率或对电源效率要求较低的时候,可以采用LDO。但是对于大功率或对电源效率要求较高的时候,则应该使用电源模块。TMS320LF2407A的特点之一就是低电压工作,其功耗也比较低,所以采用TI公
司的TPS73xx系列比较合适。其中,TPS7333是一种固定输出3.3V电压的电源转换芯片,正好适合TMS320LF2407A的电源需要。
3 逻辑接口设计
由于TMS320LF2407A的引进,不同电压的逻辑系统将共存于同一个电路板中,譬如在同一电路板中存在3.3V和5V两种逻辑系统。因此,在设计逻辑器件之间的接口时,采用适当的方法,可以避免不同电压的逻辑器件接口时出现问题,从而保证所设计的电路数据传输的可靠性。
3.1 逻辑电平不同时接口出现的问题
在混合电压系统中,不同电源电压的逻辑器件相互接口时会存在以下三个主要问题:加到输入或输出引脚上允许的最大电压的限制问题;两个电源间电流的互串问题;必须满足的输入转换门限问题。
器件对加到输入脚或输出脚的电压通常是有限制的。这些引脚由二极管或分位元件接到Vcc。如果接入的电压过高,电流将会。通过二极管或分位元件流向电源。例如,3.3V器件的输入端接上5V信号,则5V电源将会向3.3V电源充电,持续的电流将会损坏二极管和电路元件。
在等待或掉电方式时,3.3V电源电压降到0V,大电流将流通到地,这使总线上的高电平被下拉到地,这些情况将引起数据丢失和元件损坏。必须注意的是:不管是在3.3V的工作状态或是0V的等待状态,都不允许电流流向Vcc。
另外,用5V的器件驱动3.3V的器件会有很多种不同情况,而且TTL和CMOS间的转换电平也存在着不同情况。在这些情况下,驱动器必须满足接收器的输入转换电平,并且要有足够的容限以保证不损坏电路元件。
3.2 3.3V和5V逻辑器件之间的接口
TMS320LF2407A的典型工作电压是3.3V,其I/O口的电平也是3.3V。在进行外围接口设计时,如果外围器件的工作电压是3.3V,接口电路就比较简单,可以直接相连。如CYPRESS的CY7C1021BV33是一种64Kxl6的高性能CMOS静态RAM,可以直接与TMS320LF2407A相连,对TMS320LF2407A的数据区进行扩展。
但是,由于现在有许多常用外围芯片的工作电压都是5V,如EPROM等,而TMS320LF2407A的I/0工作电压是3.3V,I/O的电平也是3.3V,因此在TMS320LF2407A和5V的外围芯片之间就存在着可靠接口的问题。图2为5V CMOS、5V TTL和3.3V TTL电子的转换标准。其中,VOH表示输出高电平的最低电压,VIH表示输入高电平的最低电压,VIL表示输入低电平的最高电压,VOL表示输出低电平的最高电压。从图中可以看出5V m和3.3V TYL的转换标准是一样的,而5V CMOS的转换小平是不同的。因此,在将3.3V和5V系统接口时,必别考虑到两者的不同。
所以,设计3.3V和5V的逻辑器件之间的接口时应考虑以下四种情况:
(1)5V TTL器件驱动3.3V TTL器件(LVC)。由于5VTTL和3.3V TTL的电子标准是一样的,因此,如果3.3V TTL的器件可以承受5V的电压,两种器件之间就可以直金相连,而不需要额外的器件。但是如果3.3VTTL的器件不能承受5V的电压,则需要添加专门的电路或者器件进行电平转换,譬如在接口设计中,增加一个额外的二极管来产生0.7V的电压降。当然,最好的办法是在两个器件之间增加一个TI公司的CBT标准的缓冲器,该缓冲器中集成了上述二极管。
(2)5V CMOS器件驱动3.3V TTL器件(LVC)。显然,两者的转换电平是不一样的。对5V CMOS的VOH和VOL以及3.3V TrL的VIH和VIL做十分析可以得出,虽
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