如何將模擬子系統(tǒng)引入RISC-V呢？

當(dāng)我們提到RISC-V時(shí)，我們往往會(huì)想到數(shù)字電子和計(jì)算。雖然兩者之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性，但仍有許多公司正在開發(fā)由 RISC-V 技術(shù)提供支持的模擬 IP 解決方案。Agile Analog 就是這樣的一家公司，它以使用數(shù)字電子產(chǎn)品創(chuàng)建可配置的模擬 IP 解決方案而聞名。

本周，Agile Analog 宣布將為RISC-V應(yīng)用推出完整的模擬 IP 子系統(tǒng)，重點(diǎn)放在電池供電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案上。在本文中，我們將了解Agile Analog 的三個(gè) IP 子系統(tǒng)，以及它們將如何使 RISC-V 社區(qū)受益。

AgilePMU

Agile Analog 向 RISC-V 生態(tài)系統(tǒng)推出的三個(gè) IP 子系統(tǒng)中的第一個(gè)是一系列電源管理單元。這些來自 Agile Analog 的電源管理單元稱為agilePMU，是用于SoC/ASIC 的高度集成 PMU。

agilePMU的框圖。圖片由Agile Analog提供

agilePMU 設(shè)計(jì)有一個(gè)集成數(shù)字控制器、兩個(gè)可單獨(dú)編程的低壓降穩(wěn)壓器 (LDO) 和一個(gè)內(nèi)部帶隙電壓參考，旨在將 RISC-V 系統(tǒng)的性能與低功耗運(yùn)行融為一體。該產(chǎn)品旨在監(jiān)控電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)并提供反饋以確保最佳系統(tǒng)性能。

AgileSMU

除了 PMU 產(chǎn)品，Agile Analog 還將在其RISC-V 子系統(tǒng)宏中 包含一個(gè)稱為agileSMU的睡眠管理單元 (SMU)。

agile SMU 框圖。圖片由Agile Analog提供

agileSMU 是一種低功耗解決方案，旨在以及時(shí)可靠的方式將 SoC 從睡眠模式喚醒，同時(shí)最大限度地提高電源效率。為此，agileSMU 由一個(gè)范圍從 32 kHz 到 20 MHz 的可編程振蕩器和幾個(gè)用于啟動(dòng) SoC 喚醒的低功耗比較器（1.5 uA 活動(dòng)電流）組成。SMU 還包括一個(gè)啟動(dòng)時(shí)間為 10 us、斷言時(shí)間為 5 us 的上電復(fù)位 (POR)，以確保 SoC 的啟動(dòng)復(fù)位。

在 IoT 系統(tǒng)中，由于主 SoC 進(jìn)入睡眠模式以節(jié)省電量，因此該 SMU 可以確保低功耗運(yùn)行。

Agile傳感器接口

Agile Analog 的 RISC-V 產(chǎn)品組合中包含的三個(gè) IP 子系統(tǒng)中的最后一個(gè)是其傳感器接口產(chǎn)品，稱為agileSensorIF。

agileSensorIF 解決方案旨在以高效和高性能的方式實(shí)現(xiàn)傳感器與主 SoC 的接口。agileSensorIF 解決方案具有多個(gè)集成塊，例如 ADC、DAC、低功耗模擬比較器和相關(guān)的帶隙發(fā)生器。此外，該系統(tǒng)具有集成的配置和控制邏輯，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可確認(rèn)性和控制。

agileSensorIF的框圖。圖片由Agile Analog提供

與大多數(shù)Agile 解決方案一樣，這些模塊中的每一個(gè)都是可配置的，包括 ADC 和 DAC 的數(shù)量以及它們的位深度和采樣率。達(dá)到最大值后，ADC 可以達(dá)到 12 位分辨率和 64 MSPS 的采樣率，而 DAC 可以達(dá)到 12 位分辨率和 20 MSPS 的速率。