摘要：介紹萊迪思（Lattice）半導(dǎo)體公司推出的業(yè)界第一個混合信號的可編程邏輯器件Power1208的特征、結(jié)構(gòu)和原理。該器件的特點(diǎn)就是用一顆芯片就可完成對現(xiàn)代集成電路板上復(fù)雜電源的管理。

關(guān)鍵詞：可編程邏輯器件 電源管理 Power1208

在對現(xiàn)代集成電路板的設(shè)計中，設(shè)計者們往往要使用一大堆的比較器、電阻器、電容器、定時器和邏輯器來實(shí)現(xiàn)對電路板電源的管理，而這樣做的后果就是需要花費(fèi)大量的時間和占用電路板的空間。而萊迪思半導(dǎo)體公司推出的ispPAC電源管理器Powr1208就用單顆芯片實(shí)現(xiàn)了對電路板電源定序和監(jiān)控功能完全管理！而且要重新更改設(shè)計時，只要對器件的 E2CMOS® 配置內(nèi)存重新編程就可以了。

首先我們先來了解一下萊迪思公司電源管理器系列產(chǎn)品（見表1）：

表1

其中他們的輸出節(jié)點(diǎn)各為8個和4個。

一．Power1208結(jié)構(gòu)說明

Powr1208它綜合了可編程邏輯和模擬的特性，如圖1.0 就是其基本組成框圖。

它由六部分組成：供電監(jiān)控，場效應(yīng)管驅(qū)動，可編程數(shù)字輸出，可編程數(shù)字輸入，可編程定時器，可編程時序和控制邏輯。每一部分的特點(diǎn)如下：

1.供電監(jiān)控

在供電監(jiān)控這部分，它有12個精確的可編程門限比較器，每個比較器有192級，步長為1%，精度為0.9%。每個比較器都含有一個低頻干擾濾波器，而且每個比較器件都有一個在芯片的精度參考。

2.驅(qū)動場效應(yīng)管

該部分它含有有4個可編程的高壓電泵驅(qū)動器，每個驅(qū)動器的電流可設(shè)置成從0.5uA到50uA的32個不同的值，電壓從8V到12V的8個不同的值。而且在這部分其HVout引腳可單獨(dú)設(shè)置成開路模式以驅(qū)動邏輯電平信號。

3.可編程數(shù)字輸出

這部分它提供了4個用于監(jiān)控和報警的開路輸出。

4.可編程數(shù)字輸入

這個部分它提供的是4個用于去噪音的數(shù)字輸入。

5.可編程定時器

Powr1208它有一個以250KHz頻率工作的內(nèi)置振蕩器，并且提供32us到524ms的延時。

6.可編程時序和控制邏輯

這部分它提供的相當(dāng)于一個含有16個宏單元的CPLD，而且每個宏單元可達(dá)到80個乘積項。

二．Power1208功能說明

首先它無需添加分立的元件就可以精確的同時監(jiān)控多個電源。在供電時序方面，其輸出可以在可控的斜率下驅(qū)動MOS場效應(yīng)管或擊活電源模塊和LDO。在跟蹤方面，它能提供上斜下斜或平穩(wěn)啟動并提供過壓保護(hù)。在產(chǎn)生監(jiān)控信號方面，其輸出可作為CPU復(fù)位，電源正常指示或供電中斷信號。在數(shù)字輸入部分，它可用來做系統(tǒng)級的控制信號，如系統(tǒng)復(fù)位，面板關(guān)閉或其它組合邏輯。定時器方面，它可用來做可控的延時和監(jiān)視時鐘的功能。

所以綜合起來，Powr1208的功能如下：

（1）第一個可編程模擬 + 數(shù)字的解決方案！
（2）耐用的 CPLD 有效實(shí)現(xiàn)定序、監(jiān)控和監(jiān)督信號邏輯
（3）可編程的模擬輸入門限同時監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的供電電壓
（4）可編程的時延定時器（32µs 到 524ms）靈活控制時間
（5）250 kHz 的內(nèi)部振蕩器在芯片產(chǎn)生時鐘
（6）MOS 場效應(yīng)管驅(qū)動器的高電壓輸出控制供電電源的斜坡率
（7）LVTTL/LVCMOS 輸入和開漏極輸出（邏輯 I/O）用于產(chǎn)生監(jiān)督信號和實(shí)現(xiàn)控制功能
（8）通過 E2COMS 配置存儲器實(shí)現(xiàn)的 JTAG 在系統(tǒng)可編程能力
（9）靈活、有效地跟蹤電源

基于上述的功能，所以Powr1208就可以非常方便對低于等于含有8個供電節(jié)點(diǎn)的面板進(jìn)行管理。

圖2.0是Powr1208應(yīng)用的示意圖

三．Powr1208開發(fā)環(huán)境

萊迪思公司開發(fā)的基于 PC 機(jī)的 PAC_Designer2.1設(shè)計工具提供了功能強(qiáng)大的新方法，幫助您設(shè)計、綜合和燒寫電路板上的電源管理電路。圖3.0 就是Powr1208軟體開發(fā)環(huán)境

該軟件支持的平臺有Windows XP,Windows 2000,Windows NT 4.0,Windows 98,Windows ME。軟件可以登陸www.lattice.us進(jìn)行下載。

結(jié)束語

ispPowr1208作為一個混合信號的可編程邏輯器件，可以改變傳統(tǒng)電源管理的設(shè)計方法。大大降低了設(shè)計的難度及減少電路板的使用空間，從而有助于電子產(chǎn)品朝著小型化的方向發(fā)展。