在嵌入式設(shè)計(jì)中降低CPLD的功耗

圖4：Power Guard電路。

　　根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用使用Lattice的Power Guard或其他方法來(lái)禁用時(shí)鐘至選定的CPLD的輸入引腳，這樣可以大大降低動(dòng)態(tài)功耗。尤其是如果邏輯信號(hào)的時(shí)鐘頻率超過(guò)30兆赫時(shí)，這些方法特別有用。圖5說(shuō)明了可以用選擇邏輯時(shí)鐘技術(shù)實(shí)現(xiàn)潛在的節(jié)省功耗的方法。

圖5：Power Guard 節(jié)省的功耗。

動(dòng)態(tài)功耗管理

　　設(shè)計(jì)人員需要關(guān)注兩種類(lèi)型的動(dòng)態(tài)功耗。運(yùn)行功耗預(yù)算的第一部分是CPLD需要實(shí)際工作時(shí)的那部分。管理策略的其他部分涉及關(guān)掉輸入至此刻不需要的CPLD的部分，阻止它們切換，或在可能的情況下將它們?nèi)筷P(guān)閉。

　　精密的電源管理

　　雖然CPLD邏輯的許多部分很可能被連續(xù)使用，在有意義的時(shí)間段內(nèi)不能禁用，因此使用低電源電壓仍然可以節(jié)省功耗。由于功耗是電壓平方的函數(shù)，用1%的精確開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，可讓設(shè)計(jì)運(yùn)行于CPLD工作范圍的下限，您可以節(jié)省相當(dāng)多的功耗。例如，如果一個(gè)標(biāo)稱(chēng)值為1.8V的CPLD工作在1.65V，它大約少消耗30%的功耗，這還不包括在較低Vcc的情況下泄漏電流的減少。

　　選擇邏輯門(mén)

　　如同大多數(shù)的CPLD，ispMACH 4000ZE具有一個(gè)功能(萊迪思稱(chēng)為“Power Guard” 功耗衛(wèi)士)，當(dāng)它們不需要相關(guān)的邏輯時(shí)，可禁用單獨(dú)的輸入。主機(jī)處理器、其他的外部邏輯，或CPLD的其他部分可以使用器件的塊輸入使能線(xiàn)，以保持CPLD的邏輯選定的塊被時(shí)鐘控制(圖4)。例如，如果CPLD的某個(gè)部分被用作解碼器電路，只有該功能正在使用時(shí)，主處理器可以使它能工作，使之能夠在其余的時(shí)間保持休眠狀態(tài)。

圖4：Power Guard電路。

　　根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用使用Lattice的Power Guard或其他方法來(lái)禁用時(shí)鐘至選定的CPLD的輸入引腳，這樣可以大大降低動(dòng)態(tài)功耗。尤其是如果邏輯信號(hào)的時(shí)鐘頻率超過(guò)30兆赫時(shí)，這些方法特別有用。圖5說(shuō)明了可以用選擇邏輯時(shí)鐘技術(shù)實(shí)現(xiàn)潛在的節(jié)省功耗的方法。

圖5：Power Guard 節(jié)省的功耗。