（文章來源：EEWORLD）

各行各業(yè)的電子系統(tǒng)都變得越來越復雜，這已經不是什么秘密。至于這種復雜性如何滲透到電源設計中，卻不是那么明顯。例如，功能復雜性一般通過使用ASIC、FPGA和微處理器來解決，在更小的外形尺寸中融入更豐富的應用特性。這些設備向電源系統(tǒng)提供不同的數字負載，要求使用不同功率等級的多種電壓軌，每一種都具有高度個性化的電壓軌容差。同樣，正確的電源開啟和關斷時序也很重要。隨著時間推移，電路板上電壓軌的數量成倍增加，使得電源系統(tǒng)的時序設計和調試變得更加復雜。

應用電路板所需的電壓軌數量與電路板的復雜度緊密關聯(lián)。電源設計人員面對的電路板可能只需要10個電壓軌，也可能需要多達200個電壓軌。時序控制器設備最多需要約16個電壓軌，設計時很容易達到這個數量。一旦電壓軌數量超過單個時序控制器支持的數量，復雜度會急劇上升，要求設計人員了解每種時序控制器的各種變化情況，以及如何將其融入復雜系統(tǒng)。

通常，在高電壓軌數系統(tǒng)中級聯(lián)多個時序控制器并不容易實現(xiàn)。在級聯(lián)系統(tǒng)中，隨著電壓軌數量線性增加，復雜度呈指數增長。設計人員可采用一些創(chuàng)新的方法實現(xiàn)時序控制器級聯(lián)，以簡化設計，比如采用乒乓機制，或者通過專用的數字信號共享故障和電源良好狀態(tài)。雖然這些解決方案足以應付相對簡單的時序，但對于復雜的上電/關斷時序，這些解決方案顯然力不從心。

ADM1266具備真正的可擴展性，可以解決復雜性問題。它是ADI Super Sequencer?超級時序控制器系列中的最新產品。連接多個ADM1266設備時，需要使用專用的雙線器件間總線(IDB)進行通信。每個ADM1266均可監(jiān)測和控制17條電壓軌的時序，只要所有這些設備都連接至同一個IDB，可并聯(lián)多達16個ADM1266設備，以監(jiān)測和控制257條電壓軌的時序。

ADM1266使用一個主設備，其他的ADM1266設備則充當從設備。這些設備采用并行架構，其中每個連接到IDB的單個ADM1266根據系統(tǒng)狀況轉換到相同的下一個狀態(tài)，確?？偩€上的每個ADM1266同步?？偩€通信是透明的，因此設計人員為單個ADM1266設備和為16個ADM1266設備創(chuàng)建時序的感覺是一樣的。該系統(tǒng)的一個明顯優(yōu)勢，就是設計人員只需要學習如何使用一個設備完成簡單和復雜的設計，無需針對每個不同設備多次學習。級聯(lián)多個設備就像將它們連接到同一個IDB一樣簡單。

現(xiàn)代時序控制器不僅要監(jiān)測電壓軌，還必須對數字信號做出反應。傳統(tǒng)的基于時間的時序控制器具有固定的信號，獲得定制效果，功能有限。

我們以帶可選子板的主板為例。時序控制器監(jiān)控子卡的信號檢測：當該信號存在時，時序控制器會調出子卡上的電壓軌；當信號不存在時，時序控制器繼續(xù)執(zhí)行主板時序控制程序，在電源達到良好狀態(tài)時結束。大多數傳統(tǒng)型時序控制器不提供這種子卡信號檢測。此外，這種要求會隨應用而變化，可以使用通用輸入輸出引腳(GPIO)來解決。

另一個示例涉及為ASIC和FPGA供電，其中系統(tǒng)要求在為FPGA供電之前，ASIC完全通電并運行。在這種情況下，時序控制器按順序調出ASIC電源，然后等待來自ASIC的數字電源狀態(tài)良好信號。一旦確認ASIC電源狀態(tài)良好信號，它將等待100毫秒，然后繼續(xù)為FPGA供電。需要一個基于事件的時序控制器來生成這個復雜的時序。在具有多個時序控制器的系統(tǒng)中，需要將一個設備上的事件信息與板上的其他設備共享，使它們行動一致，這一點非常重要。

電壓監(jiān)控器OV和UV比較器、數字信號（如GPIO和PDIO）、定時器、變量，以及來自IDB的消息，所有這些都會饋送給功能豐富的ADM1266時序引擎，從而觸發(fā)事件。用戶可以輕松創(chuàng)建復雜的狀態(tài)機，用以監(jiān)測各種事件并采取適當的操作。

傳統(tǒng)上，使用單個時序控制器設計上電時序系統(tǒng)的用戶體驗與設計需要使用多個時序控制器的系統(tǒng)時的體驗有很大的不同。也就是說，用單個時序控制器控制16個電壓的設計通常很簡單：設計人員可以使用軟件圖形用戶界面(GUI)來配置每個電壓軌及其時序。其過程通常是針對16個電壓軌重復進行手動選擇/設置操作。

現(xiàn)在想象一下采用5個時序控制器和80條電壓軌的設計。使用GUI手動配置80條電壓軌不但耗時，且很容易出錯。設計人員還必須確定如何以最佳方式級聯(lián)多個設備，以及將5個時序控制器的資源分配給80個電壓軌。大多數軟件輔助設計工具實際上并不能提供任何幫助。用戶必須理解時序控制器IC的特定功能，并通過GUI發(fā)布明確指令，每個項目都需要迅速學習大量內容。

ADM1266采用了一種不同的方法。它使用基于PC的ADI Power Studio??進行配置和調試，不只是配置ADM1266的各種設置。ADI Power Studio是一款完整的開發(fā)和調試工具，可以幫助設計人員實現(xiàn)穩(wěn)健的時序。相比傳統(tǒng)GUI，它讓設計人員能夠以更高水平處理電源系統(tǒng)。例如，內置向導能夠幫助設計人員在幾分鐘內設置和配置80條電壓軌，如果手動操作，完成這項任務需要幾個小時。圖2和圖3所示為一些界面示例。

設計人員首先要創(chuàng)建一個虛擬狀態(tài)機來滿足系統(tǒng)的要求。在單個時序控制器設計中（≤17條電壓軌），GUI的虛擬狀態(tài)機與時序控制器的狀態(tài)機相匹配。隨著添加更多時序控制器，虛擬狀態(tài)機與單個時序控制器狀態(tài)機之間出現(xiàn)差異，在設備彼此之間就各種事件通信時，需要在狀態(tài)機中采取額外步驟。

例如，設計人員在時序控制器1上監(jiān)測兩條電壓軌，在時序控制器2上也監(jiān)測兩條電壓軌。該設計要求，如果這四條電壓軌中的任何一條出現(xiàn)故障，那么所有一切都將關閉。實際上，因為這里有兩個設備，它們之間必須共享故障信號。

隨著電壓軌數量增加，定序需求變得愈加復雜，系統(tǒng)級虛擬狀態(tài)機和設備級狀態(tài)機的差異也越來越大。設計人員知道自己的設計目標，但必須通過時序控制器協(xié)同工作來實現(xiàn)，這個過程不但耗時，且通常漏洞很多。ADI Power Studio讓大部分狀態(tài)機創(chuàng)建流程實現(xiàn)了自動化。用戶使用GUI來設計虛擬狀態(tài)機，而ADI Power Studio則通過編譯器來處理各種時序控制器之間的復雜通信。這讓設計人員能夠通過靈活、直觀的流程創(chuàng)建復雜的狀態(tài)機。
? ? ? （責任編輯：fqj）