便攜式設備的係統複位設計需注意的五大關鍵
發布時間:2013-07-24 來源:麥瑞公司 責任編輯:eliane
【導讀】隨sui著zhe封feng閉bi式shi電dian池chi的de廣guang泛fan采cai用yong,許xu多duo廠chang商shang開kai始shi采cai用yong按an鈕niu複fu位wei集ji成cheng電dian路lu來lai啟qi動dong係xi統tong複fu位wei。但dan隨sui著zhe移yi動dong設she備bei係xi統tong與yu軟ruan件jian複fu雜za性xing的de增zeng加jia,係xi統tong死si機ji或huo反fan應ying遲chi鈍dun的de可ke能neng性xing也ye在zai增zeng加jia,這zhe就jiu需xu要yao一yi種zhong方fang法fa能neng夠gou提ti供gong係xi統tong複fu位wei,還hai能neng防fang止zhi意yi外wai複fu位wei。
過去的手機設計采用拆卸式電池,用戶隻需在微處理器停(ting)止(zhi)響(xiang)應(ying)時(shi)取(qu)出(chu)電(dian)池(chi)就(jiu)可(ke)啟(qi)動(dong)係(xi)統(tong)複(fu)位(wei)。越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)廠(chang)商(shang)正(zheng)在(zai)采(cai)用(yong)封(feng)閉(bi)式(shi)電(dian)池(chi),因(yin)為(wei)這(zhe)允(yun)許(xu)使(shi)用(yong)更(geng)大(da)的(de)電(dian)池(chi),從(cong)而(er)延(yan)長(chang)了(le)再(zai)次(ci)充(chong)電(dian)前(qian)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)或(huo)平(ping)板(ban)電(dian)腦(nao)的(de)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)。封(feng)閉(bi)式(shi)電(dian)池(chi)還(hai)有(you)助(zhu)於(yu)提(ti)高(gao)防(fang)潮(chao)能(neng)力(li),並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)減(jian)少(shao)額(e)外(wai)的(de)機(ji)械(xie)硬(ying)件(jian),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)硬(ying)件(jian)成(cheng)本(ben)。
複位集成電路(Reset IC)beiguangfanyongyuzhenggejisuanjixingyedeqijianyiqidongxitongfuwei。fuweijichengdianlutongchangshigedulizhuangzhi,yikaozijidedianyuangongdianyunxing,bingqieduliyuweichuliqihuodianyuanguanlijichengdianlu(PMIC)。隨著計算環境向便攜設備和移動平台(包括智能手機和平板電腦)發展,出現了新的挑戰,即允許用戶輕鬆複位微處理器或 PMIC,而在其執行某些其他任務時則不會意外啟動複位。
隨著整個行業轉為使用封閉式電池,這帶來了對另一種啟動係統複位方法的需求;yincixuduochangshangzhuanercaiyonganniufuweijichengdianlulaiqidongxitongfuwei。shoujishangdeanniudejiyizaochengyiwaifuwei,weilefangzhifashengzhezhongqingkuangdexuqiudailaileduifuweijichengdianludeyaoqiu。tatigongyigehuolianggeanniufuweishuru,yaoqiubixuanzhuanniushurudianlu2~12s。很明顯,與取出並更換手機電池複位方法相比,按鈕複位集成電路提供更佳用戶體驗。
按鈕複位集成電路典型應用
圖1顯示了按鈕複位集成電路的最常見應用,它采用單獨低態有效漏極開路RESET輸出,在按鈕輸入被按住設定時間設置(通常在2~12s範圍內)後,即向微處理器、PMIC和負載開關確認複位條件。

圖2是一個時序圖,展示出當兩個輸入電路達到10s的設定時間被確認後,兩個按鈕輸入被確認,並且RESET輸出電路確認達到0.5s的固定複位時間。

按鈕複位集成電路設計注意事項
1、選擇按鈕輸入數量
目mu前qian市shi場chang上shang的de按an鈕niu複fu位wei集ji成cheng電dian路lu有you若ruo幹gan不bu同tong選xuan項xiang供gong設she計ji師shi選xuan擇ze。一yi個ge選xuan項xiang是shi使shi用yong兩liang個ge按an鈕niu輸shu入ru,因yin為wei需xu要yao同tong時shi按an下xia兩liang個ge按an鈕niu能neng夠gou為wei他ta們men提ti供gong防fang止zhi意yi外wai複fu位wei的de最zui高gao安an全quan級ji別bie。這zhe是shi用yong於yu醫yi療liao應ying用yong領ling域yu的de好hao方fang法fa,因yin為wei意yi外wai會hui危wei及ji生sheng命ming或huo造zao成cheng死si亡wang。然ran而er,智zhi能neng手shou機ji與yu平ping板ban電dian腦nao趨qu向xiang於yu采cai用yong單dan按an鈕niu輸shu入ru集ji成cheng電dian路lu,用yong長chang設she定ding時shi間jian來lai有you效xiao防fang止zhi意yi外wai複fu位wei。另ling一yi個ge選xuan項xiang是shi具ju備bei靈ling活huo性xing的de雙shuang按an鈕niu輸shu入ru集ji成cheng電dian路lu,該gai集ji成cheng電dian路lu提ti供gong同tong時shi使shi用yong兩liang個ge按an鈕niu輸shu入ru,也ye可ke以yi講jiang兩liang個ge輸shu入ru電dian路lu(/MR1和/MR2)連接在一起,構成一個單按鈕輸入的靈活性(見圖3)。

2、定時選項:設定時間
通常,設定時間(tSETUP) 的定時選項範圍是2~12s。定(ding)時(shi)最(zui)好(hao)是(shi)工(gong)廠(chang)編(bian)程(cheng),或(huo)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)三(san)態(tai)輸(shu)入(ru)進(jin)行(xing)編(bian)程(cheng)。市(shi)場(chang)上(shang)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)使(shi)用(yong)電(dian)容(rong)器(qi)來(lai)調(tiao)整(zheng)設(she)定(ding)時(shi)間(jian),但(dan)這(zhe)些(xie)額(e)外(wai)組(zu)件(jian)會(hui)增(zeng)加(jia)空(kong)間(jian)和(he)成(cheng)本(ben)支(zhi)出(chu),對(dui)於(yu)密(mi)封(feng)、空間和成本受限的應用來說不切實際。
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3、定時選項:複位時間
複位條件被確認後,按鈕複位集成電路將以兩種方式中的一種響應;按照確認按鈕輸入的同樣時長保持複位條件;huozheanzhaoyigegudingfuweishijianjinxingqueren。tongchang,gudingfuweishijiangengfuhexuyao,yinweitanengfangzhitongguoloujikailuguodusunhaodianliu,ruguofuweitiaojiandequerenshijianbeiwuyiyanchang,tajiuhuihaofeidianchidianliang。
4、啟動“軟”和“硬”係統複位
如何從實質上消除意外硬複位可能性是當今消費品製造商所麵臨的問題。提供雙按鈕複位輸入並延長設定時間為 2~12s的(de)按(an)鈕(niu)複(fu)位(wei)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)可(ke)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)。雙(shuang)輸(shu)入(ru)和(he)長(chang)設(she)定(ding)時(shi)間(jian)可(ke)以(yi)確(que)保(bao)安(an)全(quan)產(chan)生(sheng)硬(ying)係(xi)統(tong)複(fu)位(wei),能(neng)夠(gou)保(bao)護(hu)範(fan)圍(wei)廣(guang)泛(fan)的(de)消(xiao)費(fei)品(pin)設(she)備(bei)防(fang)止(zhi)其(qi)意(yi)外(wai)係(xi)統(tong)複(fu)位(wei),其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)、平板電腦、電子書、機頂盒、個人導航和醫療設備以及玩具等。
消抖輸出ANDOUT在/MR1和/MR2均被確認之後有1ms的確認時間,是另一個提高性能的功能。ANDOUT輸出可用於確認PMIC或微處理器的/RESET輸入。例如,這可具有其基於軟件的“軟”複位程序,要求/RESET輸入維持低電平狀態8s。如果在8s之後基於軟件的複位未被啟動,並且用戶繼續按住按鈕達到10s設定時間,則RESET輸出將維持低電平,以斷開置於電池和PMIC和/或微處理器之間的負載開關,確保硬係統複位。此外,“硬”係統複位需要斷開向整個係統供電的電池;與之相比,“軟”軟件複位完成係統複位時間通常更短,如圖4所示。

5、低態有效漏極開路和高態有效推挽輸出選項
多數微處理器和管理器會響應低態有效輸入,低態有效漏極開路,允許多個輸出電路一起設為或(OR)。它還允許管理器采用3.3V電源供電,且輸出電平轉換為接至1.8V電源供電的一個微處理器,如圖5所示。另一選項是高態有效推挽輸出,允許其按鈕複位集成電路驅動一個P型溝道場效應晶體管(PFET)負載斷開開關,如圖6所示。


在生產線上,對設定時間為2~12s的(de)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)生(sheng)產(chan)測(ce)試(shi)會(hui)耗(hao)費(fei)大(da)量(liang)時(shi)間(jian)。一(yi)方(fang)麵(mian),如(ru)果(guo)生(sheng)產(chan)測(ce)試(shi)明(ming)顯(xian)過(guo)於(yu)耗(hao)時(shi),則(ze)此(ci)功(gong)能(neng)的(de)生(sheng)產(chan)測(ce)試(shi)可(ke)以(yi)被(bei)完(wan)全(quan)取(qu)消(xiao)。另(ling)一(yi)個(ge)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)是(shi)使(shi)用(yong)ANDOUT功能,在兩個按鈕輸入被確認驅動一個未用的I/O端口之後,它的響應時間為1ms,如圖7所示。

總結
隨(sui)著(zhe)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)係(xi)統(tong)與(yu)軟(ruan)件(jian)複(fu)雜(za)性(xing)的(de)增(zeng)加(jia),係(xi)統(tong)死(si)機(ji)或(huo)反(fan)應(ying)遲(chi)鈍(dun)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)也(ye)在(zai)增(zeng)加(jia)。這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)係(xi)統(tong)複(fu)位(wei),還(hai)能(neng)防(fang)止(zhi)意(yi)外(wai)複(fu)位(wei)。另(ling)一(yi)個(ge)在(zai)設(she)計(ji)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)時(shi)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)關(guan)鍵(jian)注(zhu)意(yi)事(shi)項(xiang)是(shi)大(da)小(xiao),這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)雙(shuang)輸(shu)入(ru)按(an)鈕(niu)複(fu)位(wei)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)采(cai)用(yong)超(chao)小(xiao)型(xing)0.8mm×1.2mm CSP封裝,為這些問題提供小型低電流的靈活解決方案。
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鋰離子電池可複位電路保護設計新理念
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混合集成電路的EMC技術方案
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