基于混合信号FPGA的功率管理解决方案

概述

Actel Fusion? 混合信号FPGA能够实现功率管理，包括上电顺序、运行时间功率监控，以及关机控制。此外，爱特公司提供的混合信号功率管理工具(Mixed-Signal Power Manager, MPM)参考设计，更可在如AFS090的小型Fusion器件上演示各种可配置的功率管理功能。

MPM演示工具(包括MPM图形用户界面(GUI))目前可与Fusion先进开发工具套件共享。

　　特性和优势

MPM演示工具设计充分发挥了Actel Fusion混合信号FPGA突破性的技术优势，能实现功率监控、上电顺序、闭环微调，以及对多达16个外部电源实现上电和断电控制等卓越功能。设计人员无需使用各种FPGA开发工具来配置功率管理排序、电平，或阈值，因为MPM设计是通过一个使用简便的独立GUI编程写入Fusion器件中，只要监控电压处于用户设置的限度内，便可以使用这个GUI可对多达16个外部电源和驱动输出信号进行功率管理配置，而且无需打开爱特公司的Libero? 集成 开发环境(IDE)。MPM能够减少板卡上的部件数，消除单点故障，进而提高系统可靠性，并通过采用基于快闪技术的高可靠性Fusion混合信号FPGA，实现配置高度灵活的集成式功率管理。

用户使用MPM GUI，只需将对应的设置值通过一个低成本编程棒(LCPS)通过JTAG接口写入Fusion器件的非易失性存储器(NVM)中，并定义和设置好所有阈值标记电平、输出信号、上电顺序以及MPM功率管理运行的调试电平，即能够配置所有MPM输入和输出要求。。用户可通过GUI快速修改和重新加载这些设置值，从而快速验证功能硬件的所有设计选项，设置值及顺序。所有数字标记输出也可通过GUI来定义，这样就可监视板卡上外部功能的任何情况或状态。

MPM的功能可利用Fusion高级开发工具板卡上的四个功率调节器来演示，而这四个功率调节器同时也可充当MPM所控制的独立电源。用户也可使用板上的混合信号或数字探头来访问其它电压调节控制通道和数字I/O。

主要优势

在基于快闪技术的低功耗、高可靠性Fusion混合信号FPGA中实现可配置的功率管理功能

针对Actel Fusion混合信号FPGA的MPM 参考设计

系统内可重编程

在硬件内集成复杂的功率管理功能

提供比较目前ASSP方案更丰富的功能

充分发挥爱特公司真正快闪技术的主要优势：

非易失性

上电即用

低功耗

单芯片低功耗产品，能够简化板卡设计

低功耗FPGA减少热管理和冷却需求

经硬件验证

可使用Fusion先进开发工具套件进行演示

MPM GUI配置功率管理

MPM GUI功率界面(Power tab)用于设置过压和欠压阈值、标称电压和滞后电压、过滤设置、时间空档分配(共16个时间空档可用)，以及为上电和关电设置独立的延迟分配。

MPM GUI的输出界面用于定义有条件数字输出，以设置复杂的状态驱动标记 。这项功能可用于从多个器件之间的菊花链顺序到外部报警等多种外部逻辑应用，可由通过GUI定义的多个受监控的功率调节器的任何一套状态组合来驱动。

MPM GUI图示界面清楚显示所设置的时序，以大纲方式实时报告受监控之功率调节器的上电和断电状况。

在Fusion先进开发工具套件卡板上实现的MPM演示设计使用了下图所示的资源、控制功能和接口：

　　MPM功能简图