文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200735
中文引用格式： 徐圣楠，傅桂娥，王維，等. 基于片外Flash編程加載的無線充電SoC系統的設計與實現[J].電子技術應用，2021，47(2)：72-76.
英文引用格式： Xu Shengnan，Fu Guie，Wang Wei，et al. Design and implementation of wireless charging SoC system based on off-chip Flash programming and loading[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(2)：72-76.
0 引言
隨著生活質量的提高，人們對電子產品的便捷性和通用性要求也越來越高。與傳統接觸式充電模式相比，無線充電主要有兩大優點[1]：一是讓電器與電源之間無任何電氣連接，能夠減少傳統充電方式所帶來的安全隱患，并且大大提高用電設備的通用性、安全性和靈活性；二是使得充電系統向袖珍型、節能環保的方向發展，便于用戶隨身攜帶使用[2]。
集成化和小型化是無線充電設備的主要發展方向。集成電路技術采用一定的工藝將更多的功能集成到單一的芯片上，給更小型化設備的實現提供了可能。片上系統(System on Chip，SoC)集成微處理器、無線通信模塊、常用接口等，能夠很好地滿足各種微型智能設備的設計需求。進一步，使用基于CPU控制的SoC架構[3-4]能夠有效地增強無線充電設備的可更改性和可維護性。
目前無線充電芯片主流品牌主要包括IDT、NXP、Nuvoton和ST等。IDT公司的P9242無線充電芯片[5]采用一次性可編程(One Time Programmable，OTP)存儲器件，相較于將全部程序存儲于片內ROM的方式，提供了一次修改芯片程序的機會，同時制造成本也低于片內集成Flash的方式。但是，P9242將主程序從OTP拷貝到靜態隨機存取存儲器(Static Random-Access Memory，SRAM)中運行，因而對于較大的程序需要開辟較大的SRAM，增加了芯片制造成本。NXP的WCT101無線充電芯片[6]采用片內集成Flash存儲主程序，其工藝難度大，成本相較于OTP更高。文獻[7]和文獻[8]分別介紹了兩種基于單片機(Microcontroller Unit，MCU)配合外圍電路的無線充電方案。與集成化芯片的方案相比，這兩種方案的物料成本是最高的。
針對以上缺陷，本文在現有無線充電系統[9-10]的基礎上，設計一種基于片外Flash編程加載的無線充電SoC系統，能夠有效降低芯片設計成本。實驗驗證了該系統在無線充電的處理速度方面能夠滿足協議要求，達到與高成本芯片同等的充電效果。
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作者信息:
徐圣楠1，傅桂娥1，2，王 維3，張一晉1
(1.南京理工大學 電子工程與光電技術學院，江蘇 南京210094；2.南京睿赫電子有限公司，江蘇 南京210018；
3.中國船舶集團有限公司第八研究院，江蘇 南京211100)