マイクロプロセッサを使用したシステム、回路設計時に重要なポイントは：マイクロプロセッサQ&Aハンドブック（3）（4/7 ページ）

マイクロプロセッサ（MPU）を使用したボードを開発するユーザーが抱えるさまざまな悩みに対し、マイクロプロセッサメーカーのエンジニアが回答していく連載「マイクロプロセッサQ＆Aハンドブック」。今回は、「回路設計時の重要ポイント」について紹介します。

[小谷豊（STマイクロエレクトロニクス），STマイクロエレクトロニクス]

2．電源回路構成の検討（メーカー推奨のパワーマネジメントICもしくはディスクリート構成）

　電源回路の設計にあたっては、電源立ち上げ順序を守るため、半導体メーカー推奨の電源管理ICを使用するか、イネーブル端子付きのDC-DCコンバーターICやレギュレーターICを使用してディスクリートでの電源回路を構成します。

　図4、図5に、それぞれ半導体メーカー推奨の電源管理ICを使用した電源回路の例およびディスクリートでの電源回路の例を示します。

左＝図4：電源管理ICを使用した電源回路の例／右＝図5：ディスクリートでの電源回路の例［クリックで拡大］

3．電源供給能力の確認

　電源回路構成を検討した後は、動作条件を仮に決め、特に消費電流の大きいVDD_CPU、VDD_COREについて、電源の供給能力が十分であることを確認します。VDD_CPU、VDD_CORE、VDDの消費電流であるIDDCPU、IDDCORE、IDDはデータシートから確認できます。STM32MP135Fシリーズの場合、データシート「DS13483」^※3）の6.3.6章 “Supply current characteristics”内、”Table 20. Current consumption（IDDCORE）in Run mode”および“Table 21. Current consumption（IDDCPU）in Run mode”に記載されています。

　電源の供給能力が十分なことを確認するための消費電流の条件は、使用環境を考慮し、消費電流が最大となるケースを選定します。例として、下記の動作条件で検討してみます（表2）

No	項目	値
1	ジャンクション温度	105℃
2	CPU周波数	1000MHz
3	AXIバス周波数	266MHz
4	VDD_CPU電圧	1.37V
5	VDD_CORE電圧	1.29V
表2：電源回路供給能力検討時の動作条件例

　データシートから、表2の条件の場合、表3の最大電流を供給可能な電源回路が必要なことが分かります。

No	項目	値
1	IDDCPU最大電流	188mA
2	IDDCORE最大電流	267mA
表2：.電源回路に必要な供給能力の例

　DDRメモリもマイクロプロセッサと同様に消費電力が大きいため、DDRメモリの消費電力はDDRメモリメーカーが提供するデータシート、アプリケーションノート、消費電力カリキュレーターなどによる確認が重要です。