第三種方法(也是三種選擇中最新的一種)是單線總線。便攜式設計中的很多控制功能無需I2C等串行總線所具備的高級定時同步和尋址能力,或者I2C那樣復雜的設計。單線總線替代法提供了一種通過單線連接提供控制信號和信令的接口協(xié)議,從而簡化設計和降低成本。
Advanced AnalogicTechnologies公司的S2Cwire單線總線對定時要求大為放寬。微控制器的運行可快可慢,而從設備無需本地時鐘或者精密的主時鐘。從而使得硬件和軟件的實現(xiàn)更為簡單。為了讓電源管理功能具有更高的智能度,S2Cwire架構通過對時鐘沿的計數(shù)來運行。這種方法增加一個計數(shù)器,它通過裝在從器件中的ROM實現(xiàn)各種編程功能,S2Cwire并不提供I2C方法所具有的尋址和數(shù)據(jù)回讀等功能。但在機內不帶I2C的便攜式系統(tǒng)(如手機、PDA和數(shù)碼像機)應用方面,它為大批量的消費產(chǎn)品提供很高的集成化。
單線接口在電源管理應用方面具有獨特的優(yōu)勢。例如,設計者可以利用白光LED來對彩色TFT LCD進行背光照明,傳統(tǒng)上,他們通過來自系統(tǒng)微控制器的I/O線對為白光LED供電的電荷泵或者DC/DC 升壓變換器進行控制,控制信號是加到電源芯片的使能端的脈沖調寬(PWM)信號。LED的亮度一般通過改變占空比來進行控制,讓變換器開啟或關閉。采用單線式接口后,設計者就可以省去PWM控制信號而提供可編程的對數(shù)亮度設置。這種方法不僅在設計上更為簡單,而且與傳統(tǒng)的基于PWM的硬件結構相比,它還可以通過軟件對范圍更寬的亮度級實現(xiàn)更好的控制。
單線接口也開創(chuàng)了嶄新的電源管理方法。在便攜式設備市場上,設計目標是縮小占用面積和高效率。不過,由于在便攜式設備中不斷引入的新功能,仍然以GPIO線作為其控制的首選方法。在越來越多的情況下,便攜式系統(tǒng)的設計者無法獲得實現(xiàn)這些新功能所需的GPIO資源。
舉例來說,將一個單線接口與多個獨立的負載開關組合起來,則一組I/O擴展器負載開關可以讓系統(tǒng)設計者使用最少工作量和成本即能擴展便攜式系統(tǒng)的I/O功能。設計者不必使用分立的MOSFET和幾根控制線來管理每項功能,而是能夠通過一根控制線來控制5種功能。這樣就制成一種尺寸為2mm×2mm和只需消耗幾個mA電流的器件。這些新穎的器件可以用于從低電流功率總線分配器一直到RGB LED控制的多項應用。這些新型單線接口的下一代版本將為范圍更廣的一系列功率管理IC提供附加的智能。
結語
只要消費者需要其便攜式設備具有更多的功能,設計者就會根據(jù)要求來添加新的功能,同時繼續(xù)壓縮其系統(tǒng)的物理尺寸。為了滿足這一現(xiàn)實的挑戰(zhàn),他們將不得不去充分研究所有的接口選擇,以實現(xiàn)功耗效率最高和成本最低的可行方案。





