1.1 处理器及外设电源分配
　　由图1可知，DA9034集成了两路高效BUCK电路、一路升压变换电路(BOOST)、18路高性能可编程LDO稳压器(具有极高的电源电压抑制比和极低的静态电流)^[1]，可向多功能数码相框的CPU及所有其他IC提供低噪声的可调电压，表1所示为系统电源分配表。通用LED驱动电路可以驱动工作状态指示灯，根据不同的功耗模式及是否充电，点亮不同颜色的LED灯并控制其闪烁的频率。

　　上述各组电源的输出电压大小都可以编程调节，处理器通过I²C总线设置DA9034相应的寄存器，控制各组电源的开或关以及电压大小。当进入低功耗模式时，可以通过关闭各外设电源来达到减小功耗的目的。
1.2 LCD背光设计
　　因为电池电压为4.2 V左右，不能满足背光电源的要求，所以使用DA9034的BOOST电路将电池电压升至背光所需电压(最高可达25 V，1.3 A)，其电路如图2所示。BOOST_SW是一个脉冲宽度可调的PWM信号，用于控制Q1(场效应管)的导通或关闭。I_F为电流反馈信号，用作过流监控，V_F为输出电压反馈信号，DA9034可根据反馈来调整PWM波的占空比，从而调节背光亮度。图中I_F与VF信号分别与DA9034的BOOST_SENSEP、BOOST_FB相连。

1.3 电池充电电路
　　基于DA9034的嵌入式系统使用电池供电，并能对电池进行充电，电路如图3所示。VBAT_OTG为OTG(On The Go)充电泵DC/DC变换器的输入电压，由电池电压提供；OTG_CPB和OTG_CPT为电压输出端，可以在OTG模式下为外部从设备供电。Q1和Q2为P型场效应管，作为开关控制充电电路的导通和关闭，CH_GATE和CH_SOURCE引脚作为控制端，分别与两个场效应管的栅极、源极相连。VCHG为外部电源检测引脚，与DA9034内部电压比较器相连，用来检测是否有充电器插上。若检测到有充电器插上，则给处理器发送一个中断请求信号以启动充电。电阻R52通过CH_SENSEP、CH_SENSEN引脚与内部比较器相连，监控充电电流，当充电电流大于预设值时，就会自动关闭充电，以免损坏电池和充电电路。VBAT_CHG和TBAT引脚分别对电池电压和电池温度进行检测，根据检测到的电池电压决定采用预充电模式还是快速充电模式；若检测到电池电压过高也可以自动关闭充电电路。

2 音频模块及触摸屏接口设计
　　DA9034的音频子系统具有先进的电源管理控制，使静态电流最小化，可以在控制功耗的前提下为便携式嵌入式产品提供高品质的音乐，图4为由DA9034实现的音频模块。

　　DA9034音频子系统的扬声器驱动器输出功率可达0.5 W，带音量及杂音控制，播放效果较好，还包括无电容低失真16 Ω耳机驱动器及麦克风放大器。音频模块与主处理器之间的控制数据通过I2C总线传输，音频数据通过另外两组总线传输，其中使用I2S总线的是采样频率可编程(最高可达48 kHz)的24位高保真立体声DAC接口(HiFi stereo DAC interface)，与PXA310的第三个SSP 接口(Synchronous Serial Ports，同步串行口)相连；使用PCM总线的是滤波可编程、采样频率可为8 kHz、16 kHz或32 kHz的语音编码器接口，与PXA310的第四个SSP 接口相连。该音频子系统具有先进的电源管理控制，可使静态电流最小化，其功耗在8 kHz声音模式下仅为9 mW，在48 kHz高保真模式下为35 mW^[2]。
　　DA9034还集成了触摸屏接口，TSPX、TSMX、TSMY、TSPY 4根信号连接到四线制电阻式触摸屏上。
3 软件设计
　　相关的软件主要包括DA9034的驱动模型设计以及与电源管理(BUCK电路、LDO、BOOST电路、电池充电等)、音频编解码、触摸屏等相关寄存器的设置。
3.1 DA9034软件模型
　　DA9034软件模型如图5所示。位于最上层的应用程序通过调用操作系统的函数（系统调用）与操作系统交互。操作系统介于应用程序与驱动程序之间，它不需要直接与硬件进行交互，操作系统会公开一些预先定义的驱动程序接口，而驱动程序则会实现这些接口^[3]。操作系统就通过这些接口与驱动程序交互。

　　驱动程序是操作系统与硬件之间的桥梁，DA9034中最主要的驱动程序有：BACKLIGHT(背光)、POWER BUTTON(电源按键)、TOUCH(触摸屏)、BATTERY(电池充电)、PMIC(电源管理)、AUDIO(音频)。这些驱动程序通过“事件”和“驱动函数接口”的形式与DA9034服务层交互(DA9034服务层和底层I²C操作以动态链接库Micco.dll形式存在)。
　　DA9034服务层通过ISR（中断服务例程）和底层I2C操作与PXA310的硬件联系，最终将上层软件的操作映射为对PXA310“IO终端”和“I²C控制器”的硬件操作。PXA310的硬件部分通过外部中断信号及I²C总线与DA9034的相应接口进行连接，实现与DA9034的通信。
　　DA9034与PXA310之间音频数据的传输通过I2S总线和PCM总线实现，DA9034的I2S接口与PCM接口分别与PXA310的SSP控制器接口相连。与音频相关的驱动AUDIO直接通过操作SSP控制器进行数据传输。
3.2 DA9034寄存器设置
　　程序通过I2C总线对DA9034的寄存器进行读写，从而对电源进行管理、对音频数据进行编解码。下面以BUCK1为例说明DA9034寄存器的设置方法。
　　BUCK1是一路带有动态电压控制DVC（Dynamic Voltage Control）的DC-DC变换器，默认的输出电压和最大电流为1.4 V和800 mA，最大输出电流为1.4 A^[4]。与BUCK1有关的寄存器设置步骤如下：
　　（1）将寄存器VCC1（地址为0x20）的APPS_GO位设置为0，表示暂时先维持BUCK1的当前设置。
　　（2）设置输出电压选择。有两个寄存器（ADTV1和ADTV2，地址分别为0x23和0x24）可以设置BUCK1的输出电压值，由VCC1寄存器的APPS_SEL位来选择其中一个。该位置0表示选择ADTV1的设置；置1表示选择ADTV2的设置。
　　（3）设置输出电压大小。寄存器ADTV1和ADTV2都可以设置输出电压大小，并且这两个寄存器结构完全一样。下面以ADTV1为例说明，表2所示为ADTV1寄存器的结构。

　　该寄存器的低5位用来设置输出电压大小，当APPS_TRIM1<4:0>=00000时，输出电压为0.725 V；当APPS_TRIM1<4:0>=11111时，输出电压为1.500 V，中间APPS_TRIM1<4:0>的值每增加1，输出电压递增25 mV。
　　（4）设置电压变化率。通过BUCK1_AVRC寄存器设置，包括电压变化步长和时间轴步长的设置，BUCK1_AVRC寄存器结构如表3所示。

　　APPS_RATE<2：0>用来设置时间轴步长，APPS_RATE
<2：0>从“000”到“111”可以将时间轴变化步长设置为从1 μs～64 μs。
　　APPS_STEP<1：0>用来设置电压变化步长，APPS_STEP<1：0>从“00”到“11”可以将电压变化步长设置为从3.125 mV～12.5 mV。
　　（5）设置生效。将寄存器VCC1的APPS_GO位置1，使以上设置生效。
　　BUCK1还有一种睡眠模式，该模式下BUCK1运行在高效率的极低电流状态。睡眠模式的实现需要先将BUCK_SLEEP寄存器的BUCK1_nSLEEP_ENABLE位置1，以允许当nSLEEP引脚上出现有效的低电平时使BUCK1进入睡眠模式。
　　本文详细介绍了DA9034在基于PXA310的多功能数码相框中的应用，包括电源分配、LCD背光电路、电池充电电路、音频及触摸屏电路等部分的设计，并且分析了DA9034的软件模型及通过寄存器设置控制DA9034各模块的方法。DA9034的应用使PCB尺寸大大减小，功耗控制更加合理，系统稳定性也有了很大提升，而且成本较低，可以在较为复杂的嵌入式系统中广泛应用。