本发明公开一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法,涉及电源电路设计技术，基于OpenPOWER平台，结合使用CPU的SPIVID接口、可编程芯片PSOC与电源控制芯片，实现同时对CPU内核电压与缓存电压的实时控制和调整；所述可编程芯片PSOC与CPU通过SPIVID接口交互，将CPU的VID控制信息转换成PVID控制信息，电源控制芯片根据PVID控制信息调整输出脉冲信号PWM占空比，实时控制电源驱动芯片的输出电压。本发明结合使用片上可编程芯片PSOC与电源控制/驱动芯片，实现了在同一时间内异步控制CPU的内核电压和缓存电压。
1.一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，其特征在于,基于OpenPOWER平台，结合使用CPU的SPIVID接口、可编程芯片PSOC与电源控制芯片，实现同时对CPU内核电压与缓存电压的实时控制和调整；所述可编程芯片PSOC与CPU通过SPIVID接口交互，将CPU的VID控制信息转换成PVID控制信息，电源控制芯片根据PVID控制信息调整输出脉冲信号PWM占空比，实时控制电源驱动芯片的输出电压；
系统上电过程中，CPU内部控制器根据自身内核与缓存电压的需求，产生VID控制信息，经过SPIVID接口将VID控制信息发送至片上可编程芯片PSOC；PSOC应用程序对VID处理并产生两组PVID控制信息，通过两组GPIO发送至电源控制芯片IR3595；IR3595将两组PVID控制信息与内部寄存器数据进行比较，产生一定宽度的PWM，控制电源驱动芯片IR3555产生CPU所需的两种电压；同时，CPU根据产生电压修改VID控制信息并调整PWM占空比以满足CPU的供电需求。
2.根据权利要求1所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，其特征在于,所述SPIVID接口由四根信号线组成，分别为：SPIVID_CS、SPIVID_MOSI、SPIVID_SCLK和SPIVID_MISO。
3.根据权利要求2所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，其特征在于,CPU通过SPIVID接口将VID控制信息传送给可编程芯片PSOC；同时，CPU通过SPIVID接口读取电压控制芯片数据完整性与故障条件的状态信息。
4.根据权利要求3所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，其特征在于,所述PSOC采用CY8C32XX系列集成芯片。
5.根据权利要求4所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，其特征在于,所述PSOC结构上包括MCU、数字系统、模拟系统和系统资源，彼此之间通过系统总线连接。
6.根据权利要求5所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，其特征在于,所述PSOC对接收的VID控制信息经应用程序和内部模块的作用后转换成两组PVID控制信息，并通过GPIO发送给电源控制芯片。
7.根据权利要求6所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，其特征在于,每组PVID控制信息包含8位VID控制信息，对应着256种可微调控电压。
8.根据权利要求7所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，其特征在于,所述电源控制芯片IR3595将PVID控制信息与内部寄存器的参考电压信息比较，产生占空比一定的脉冲信号PWM；电源驱动芯片根据PWM产生CPU内核与缓存模块所需的输出电压，并反馈电压产生过程中感应电流和温度信息至电源控制芯片IR3595做相应处理。
一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电源电路设计技术，具体的说是一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法。
背景技术
[0002] 当前服务器开发设计中，PVID电压识别技术需设置4-8个VID识别引脚，通过预设在这些VID引脚上的高低电平值，形成一组VID识别信号，并传输至电路中的电源控制芯片，电源控制芯片根据该组VID信号，调整输出脉冲信号的占空比，使电源驱动芯片输出的直流电压符合预设的VID所代表的值。因此，为满足CPU工作电压要求，设计规范对VID位数、电压调节精度和电压调节范围显得尤其重要。以往的开发设计中，CPU只能发出一组PVID信号，无法满足电源芯片产生CPU工作所需的两种电压的要求。
[0003] 这里，所述VID：Voltage Identification，是电压识别技术；CPU、电源芯片都支持的VID技术。所述PVID：Parallel VID，是并行电压识别技术；CPU、电源芯片都支持的PVID技术；比VID多几个数据控制信号，同样由CPU输出编码信号给电源芯片，电源芯片(即PWM芯片)产生CPU所需的电压。
发明内容
[0004] 本发明针对目前需求以及现有技术发展的不足之处，提供一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法。
[0005] 本发明所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，解决上述技术问题采用的技术方案如下：所述基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法,基于OpenPOWER平台，结合使用CPU的SPIVID接口、可编程芯片PSOC与电源控制芯片，实现同时对CPU内核电压与缓存电压的实时控制和调整；所述可编程芯片PSOC与CPU通过SPIVID接口交互，将CPU的VID控制信息转换成PVID控制信息，电源控制芯片根据PVID控制信息调整输出脉冲信号PWM占空比，实时控制电源驱动芯片的输出电压。
[0006] 这里，所述SPIVID：Serial Peripheral Interface VID，串行外设VID接口；CPU、可编程芯片PSOC都支持的SPIVID接口技术；CPU通过SPIVID总线发送编码信号发给可编程芯片PSOC，PSOC转换编码后通过PVID接口发送给电源芯片，产生CPU所需电压。
[0007] 优选的，所述SPIVID接口由四根信号线组成，分别为：SPIVID_CS、SPIVID_MOSI、SPIVID_SCLK和SPIVID_MISO。
[0008] 这里，所述SPIVID_CS：SPIVID Chip Select，为SPIVID片选信号；由主设备控制(CPU为主设备、PSOC为从设备)；CS表示：从芯片被主芯片选中后，CPU才能对可编程芯片PSOC进行有效操作。所述SPIVID_MOSI：SPIVID master output Slave output，表示SPIVID主设备输出、从设备输入；MOSI：数据传输由CPU发出给可编程芯片PSOC。所述SPIVID_MISO：SPIVID master input Slave output，表示SPIVID从设备输出、主设备输入；MISO：数据传输有PSOC发出给可编程芯片CPU。所述SPIVID_SCLK：SPIVID serial Clock，表示SPIVID时钟信号由主设备产生；SCLK提供时钟脉冲，MOSI、MISO基于此脉冲完成数据传输。
[0009] 优选的，CPU通过SPIVID接口将VID控制信息传送给可编程芯片PSOC；同时，CPU通过SPIVID接口读取电压控制芯片数据完整性与故障条件的状态信息。
[0010] 优选的，所述PSOC采用CY8C32XX系列集成芯片。
[0011] 优选的，所述PSOC结构上包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、数字系统、模拟系统和系统资源，彼此之间通过系统总线连接。
[0012] 优选的，所述PSOC对接收的VID控制信息经应用程序和内部模块的作用后转换成两组PVID控制信息，并通过GPIO发送给电源控制芯片。
[0013] 优选的，所述电源控制芯片采用IR3595。
[0014] 优选的，每组PVID控制信息包含8位VID控制信息，对应着256种可微调控电压。
[0015] 优选的，所述电源控制芯片IR3595将PVID控制信息与内部寄存器的参考电压信息比较，产生占空比一定的脉冲信号PWM；电源驱动芯片根据PWM产生CPU内核与缓存模块所需的输出电压，并反馈电压产生过程中感应电流和温度信息至电源控制芯片IR3595做相应处理。
[0016] 优选的，所述电源驱动芯片采用IR3555。
[0017] 本发明所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法与现有技术相比具有的有益效果是：本发明适用于基于IBM OpenPOWER平台的服务器设计，相较于其他调节CPU电压的VID技术，结合使用片上可编程芯片PSOC与电源控制/驱动芯片，实现了在同一时间内异步控制CPU的内核电压和缓存电压。
附图说明
[0018] 附图1为所述excel文件数据的输出方法的流程图；
[0019] 附图2为PSOC与电源控制芯片之间的PVID信息交互示意图；
[0020] 附图3为所述电源控制芯片与电源驱动芯片产生电压示意图。
具体实施方式
[0021] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明所述一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法进一步详细说明。
[0022] 本发明就是针对上述问题提出了一种基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法,基于OpenPOWER平台，结合使用CPU的SPIVID接口、可编程芯片PSOC与电源控制芯片，实现同时对CPU内核电压与缓存电压的实时控制和调整；其核心内容是可编程芯片PSOC与CPU通过SPIVID接口交互，将CPU的VID控制信息转换成PVID控制信息，电源控制芯片根据PVID控制信息调整输出脉冲信号PWM占空比，实时控制电源驱动芯片的输出电压。
[0023] 实施例：
[0024] 附图1为本实施例所述基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法的原理图，如附图1所示，所述OpenPOWER平台CPU的内核电压与缓存电压的变化均依赖于VID技术，CPU的VID信息由OCC(on-chip controller)控制。所述OpenPOWER平台上，SPIVID接口用于VID控制信息传输，由四根信号线组成，与SPI接口类似，分别为：SPIVID_CS、SPIVID_MOSI、SPIVID_SCLK和SPIVID_MISO。CPU通过SPIVID接口将VID控制信息传送给可编程芯片PSOC。本实施例中，所述VID控制信息中包含了对CPU内核电压与缓存电压的控制信息，为实现能同时调节两种电压，所述PSOC采用CY8C32XX系列集成芯片。此外，CPU也会通过SPIVID接口读取电压控制芯片数据完整性与故障条件的状态信息。
[0025] 本实施例所述基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，所述PSOC结构上包括MCU、数字系统、模拟系统和系统资源，彼此之间通过系统总线连接。相较于传统微控制器，PSOC属于基于IP核的片上可编程系统芯片，可通过编程实现设计需求；同时，其I/O非常灵活，每个I/O pin可用于数字输入/出，并通过总线连接至内部数字模块，且每个I/O有多种驱动模式。
[0026] 附图2为PSOC与电源控制芯片(Voltage Regulator)之间的PVID信息交互示意图，如附图2所示，PSOC对接收的VID控制信息经应用程序和内部模块的作用后转换成两组PVID，并通过GPIO发送给电源控制芯片(本实施例中电源控制芯片采用IR3595)；每组PVID控制信息包含8位VID控制信息，对应着256种可微调控电压，以满足CPU对功耗的要求。
[0027] 附图3为所述电源控制芯片与电源驱动芯片产生电压示意图，如附图3所示，所述电源控制芯片IR3595将PVID信息与内部寄存器的参考电压信息比较，产生占空比一定的脉冲信号PWM；电源驱动芯片(本实施例中电源驱动芯片采用IR3555)根据PWM产生CPU内核与缓存模块所需的输出电压，并反馈电压产生过程中感应电流和温度信息至电源控制芯片IR3595做相应处理，保护器件以防止过流过温发生。
[0028] 使用该实施例所述基于OpenPOWER平台的电源电路设计方法，系统上电过程中，CPU内部控制器根据自身内核与缓存电压的需求，产生VID控制信息，经过SPIVID接口将VID控制信息发送至片上可编程芯片PSOC；PSOC应用程序对VID处理并产生两组PVID控制信息，通过两组GPIO发送至电源控制芯片IR3595；IR3595将两组PVID控制信息与内部寄存器数据进行比较，产生一定宽度的PWM，控制电源驱动芯片IR3555产生CPU所需的两种电压；同时，CPU根据产生电压修改VID控制信息并调整PWM占空比以满足CPU的供电需求。
[0029] 上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本发明的权利要求书的且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
