3.5.1.7.1
SoC TI OMAP3530
El SoC TI OMAP3530 cuenta con un procesador con arquitectura ARM (concretamente ARMv7-A), muy popular en los sistemas embebidos modernos, como por ejemplo los destinados a comunicaciones avanzadas, multimedia, domótica e IoT.
3.5.1.7.1.1 Subsistemas
Está compuesto por los siguientes subsistemas:
Unidad de microprocesador (MPU), formada un núcleo ARM Cortex A8 (ARMv7-A), cachés y controlador de interrupciones y controladores de DMA.
Unidad IVA2.2, formada por un segundo núcleo de procesamiento basado en el DSP TI TMS320DMC64x+ (conocido como “C64x”), su propia caché, controlador de interrupciones y de DMA.
Procesador de señal de imágenes (ISP) para conexión con sensores de imagen (cámara).
Subsistema de presentación para conexión con paneles LCD, monitores analógicos NTSC y PAL, etc.
Distintos periféricos:
5 puertos serie multicanal bufferados (McBSP)
4 Interfaces de puerto serie multicanal (McSPI)
Controlador USB Host multipuerto de alta velocidad, con soporte EHCI (USB 2.0) y OHCI (USB 1.0)
Controlador USB OTG de alta velocidad
Interfaz HDQ/1-Wire
3 UARTs (una de ellas con soporte IrDA)
3 interfaces I2C de alta velocidad
Interfaz para tarjeta de memoria MMC/SDIO
12 timers de propósito general
2 timers watchdog
1 reloj de 32 kHz
Seis controladores GPIO que controlan hasta un total de 192 pines GPIO
6 mailboxes para comunicación inter-procesador
Este SoC cuenta con soporte para los sistemas operativos más extendidos en esta clase de sistemas a día de hoy:
Linux
Windows CE
Android
En la familia de procesadores OMAP35x se incluyen técnicas avanzadas en gestión de consumo de potencia para el desarrollo de aplicaciones en productos móviles de alto rendimiento:
Generación y distribución de la señal de reset y de reloj.
Control de eventos para despertar al sistema (Wake-up).
Tecnología SmartReflex, muy similar al escalado de voltaje dinámico (AVS).
Escalado dinámico de frecuencia y tensión (DVPS).
Escalado dinámico de potencia (DPS).
3.5.1.7.1.2 Performance counters
Los performance counters, contadores de rendimiento en español, están englobados dentro del PMU de la CPU. Esto es el conjunto de registros hardware integrados en la CPU que contabilizan estadísticas relativas al rendimiento de esta, como el número de ciclos de reloj transcurridos. Últimamente también integran registros relativos al consumo energético.
Su uso no estaba muy extendido hasta hace poco y normalmente, aunque los registros estén definidos en la arquitectura general (ARMv7, por ejemplo), su implementación es opcional en cada modelo de CPU (Cortex-A8, por ejemplo).
En algunas arquitecturas/implementaciones es posible activar interrupciones cuando alguno de estos registros hacen overflow.
3.5.1.7.2
TI TPS65950
El dispositivo TPS65950 es un circuito integrado (IC) para gestión energética y codificación/decodificador de audio, especialmente diseñado para soportar los requisitos de potencia y periféricos de los procesadores de aplicaciones OMAP.
3.5.1.7.2.1 Subsistemas
El dispositivo cuenta con:
un gestor y controlador de energía,
un códec de audio,
un transceiver USB de alta velocidad (HS),
un convertidor de AC a alimentación USB,
un reloj de tiempo real (RTC),
interfaz de keypad con anti-glitch por hardware,
19 puertos GPIO con capacidad para generar interrupciones
Más concretamente, para la gestión y control de potencia, el TPS65950 contiene
tres convertidores elevadores (buck), dos controlables por una interfaz SmartReflex clase 3 dedicada,
múltiples reguladores de bajo dropout (LDO),
un RTC con capacidad de alimentación desde un pila de botón de respaldo y de la carga de esta,
un Embedded Power Controller (EPC) para la supervisión y control de batería.
El cargador de batería de Li-ion soporta la carga desde cargadores de corriente alterna, dispositivos USB host, cargadores USB o carkits. El tipo de cargador es detectado automáticamente por el dispositivo, que proporciona la carga lineal controlada por hardware para todos los tipos de fuentes de carga, además de la carga controlada por software.
El códec de audio empotrado en el TPS65950 incluye cinco convertidores digital-analógico (DAC) y dos analógico-digital (ADC), además del ADC dedicado, para proporcionar múltiples canales de audio mono o estéreo. Las etapas de salida de audio en el TPS65950 incluyen amplificadores de auriculares estéreo, dos amplificadores integrados de clase D que proporcionan salidas diferenciales estéreo, predrivers para salidas de línea y un amplificador de auricular. Las etapas de audio de entrada incluyen tres entradas de micrófono diferenciales, entradas de línea estéreo e interfaz para micrófonos digitales. BeagleBoard tiene dos conectores de audio estándar de 3,5 mm: una entrada estéreo y una salida estéreo.
3.5.1.7.2.2 Control
A excepción de las líneas de control de encendido y reset, el dispositivo se controla a través de dos buses I2C. Los registros del dispositivo correspondientes a características configurables están accesibles mediante estos buses para su modificación.
Bus I2C de propósito general (GP-I2C): El bus I2C de uso general es la interfaz de control para todas las funciones de control del dispositivo, excepto las funciones de la tecnología SmartReflex.
Bus SmartReflex I2C: El bus SmartReflex I2C es la interfaz de control para las funciones de administración de energía SmartReflex del dispositivo.
Figura 25: Diagrama de interconexión del TPS65950 con el OMAP3530 para su control
3.5.2
Batería: BeagleJuice
El módulo de batería BeagleJuice se compone de una batería de polímero de iones de litio, un convertidor elevador DC-DC y una placa de PCB diseñada específicamente para la BeagleBoard. Las principales características de la BeagleJuice son:
Tipo de batería: polímero de iones de litio
Capacidad de la batería: 4500 mAh,
Tensión media de la batería: 3,7 V DC
Tensión de salida del sistema: 5 V DC
Eficiencia de conversión del elevador DC-DC: 88%
Corriente máxima de salida: 1,5 A