电压域之间的跨越必须是异步的。电源域之间的跨越可以是同步的,也可以是异步的。
在电压域或异步电源域之间的边界处,需要使用域桥来实现所需的协议。
对于电压域之间的边界,或者是异步电源域之间的边界,域桥被分割成两半,每个域有一半。
对于同步电源域之间的边界,域桥可以被分割成两半,一半位于每个电源域内,也可以将整个桥放置在一个电源域内。
以下各节描述了这些域之间的跨越以及对电源控制和高级时钟控制的影响。
电压域和异步电源域边界
当在电压域之间跨越时,必须在两个域之间放置电平转换器来管理两个电压供应之间的电压差异。由于需要分析的电压供应交叉点众多,因此在此类边界处的时序关闭是困难的。因此,对于所有信号,它被视为是一个异步接口。
当在异步电源域之间跨越时,由于两个电源域中时钟的异步性质,跨越需要将所有信号视为异步接口。
用于在电压域或异步电源域之间跨越的域桥被分成单独的请求方和响应方接口组件。这两个接口组件使用各自的异步时钟。然后将这两个组件分别实例化在域边界的每一侧。这意味着时钟域被限制在各自的域内,并且在电压域的情况下,可以在易于识别的层次结构级别添加电平转换器单元。
下图显示了一个电压域的结构示例。异步电源域相同,但不需要电平转换器的要求。
下图显示了一个使用带时钟和电源控制连接的域桥进行电压或异步电源域交叉的示例。
上图中的域桥电源控制连接假设域B是RAON(Relatively Always-On),因此域A控制域桥的静态状态,因为它将是第一个关闭电源并且最后一个开启电源的域。有关更多信息,请参见7.2.7域桥电源控制。
当域桥电源控制LPI处于静态状态时,任何已开启电源的域桥组件仍必须响应时钟控制Q-Channel的请求。这是必需的,因为:
• 需要请求时钟以完成后续的电源模式转换。
• 时钟Q-Channel可能需要返回到静态状态,以确保正确与系统组件进行接口。
• 电压或电源门控域中的另一个组件可能需要时钟,时钟控制器将与域中的所有组件进行握手。
在上图中,域桥电源控制LPI显示连接到上游电源域中的域桥响应器部分。此示例中的位置反映了其在CoreLink ADB-400上的位置。但是,桥上LPI的位置是任意的。有关更多信息,请参见7.2.7域桥电源控制。
从高级时钟控制集成的角度来看,此示例没有依赖关系。时钟控制实现是通过每个域内组件的简单时钟控制Q-Channel的组合来实现的。
域桥的电源控制
当域桥的两侧的电源或复位独立管理时,必须确保在任一侧关闭电源或复位之前,桥处于安全的静态模式。只有在两侧都通电后,域桥才能退出静态模式。
首要关注点是桥本身的正确运行,因为需要管理内部状态,以确保当桥的一半被复位或关闭电源时,桥不会发生故障。另一个关注点是试图进入桥的交易的访问控制。
域桥通过单个电源控制LPI进入和退出静态模式。此LPI的控制位置取决于跨越的两个域之间的关系。本节将假定域桥电源控制LPI是一个Q-Channel。 注意:域桥上可能有多个电源控制LPI,但是详细描述超出了本文档的范围。
域关系
域桥的控制取决于它跨越的域之间的关系。可能的关系如下:
- 始终通电(AON):一个域始终通电,而另一个可以关闭电源。
- 相对始终通电(RAON):两者都可以关闭电源,但一个始终先关闭电源,最后开启电源。-
-这方面的一个例子是系统逻辑,它相对总是在处理器集群上运行。
- 独立:两者都可以关闭电源,而且它们开启和关闭的顺序不固定。
-这方面的一个例子是调试域,其状态可能取决于是否启用了调试,而不依赖于其他系统组件的状态。
这些域关系还会影响隔离单元的放置位置。
域桥连接
对于具有AON或RAON关系的域,其中一个域始终在另一个域之前关闭电源,域桥电源控制Q-Channel由最后开启电源和最先关闭电源的域控制。
下图显示了在域具有RAON关系时控制域桥电源控制Q-Channel的情况。当此域桥跨越电压域边界时,仅需要电平转换器(LS)。
对于具有独立关系的域,域桥电源控制Q-Channel必须由首先关闭电源并最后开启电源的域控制。然而,由于域是独立的,这可以是任何一个域。这意味着需要在两个受控域之外有一个组件来管理两个域PPU之间的桥控制需求。该组件是低功耗组合器(Low Power Combiner,LPC)。有关更多信息,请参阅6.5.4 低功耗组合器。
图7.25显示了在域相互独立时控制域桥电源控制Q-Channel的情况。当域桥跨越电压域时,仅需要电平转换器(LS)。
同步电源域边界
图7.26显示了两个电源域的时钟同步的示例。
在这种安排中,两个领域的时钟控制必须分开。当一个域被关闭时,它将无法响应时钟控制器的Q-Channel握手。时钟树中的这种分割可能会影响整体效果,因为只有时钟树的非公共部分才能被门控。
在图 7.26 中选择了图 7.20 的电源域时钟门控策略。时钟控制器位于域内,否则隔离应用可能会导致 Q-Channel的协议违规。
时钟控制器可以放置在域外,前提是它与电源域一起复位。另外,在这种情况下,时钟控制器(参见6.5.2 时钟控制器)支持分层电源控制Q-Channel,可用于确保在assert领域隔离之前下游的Q-Channel处于静止状态。
时钟控制器还支持分层时钟控制 Q-Channel,可用于在时钟树的根部以及电源域边界处添加额外的时钟控制器来对时钟进行门控。