浅谈FS1610在导航仪应用方案中的应用

　　引言

　　FSl610是FyreStorm公司为智能手机、便携式导航仪和个人PDA等移动设备提供的完全可编程电源系统管理器件。文中介绍了FS1610的电源通道特性和电源管理中各种状态的控制方法，给出了采用FS1610对便携式导航仪进行电源管理的具体应用方案

　　1989年，一群认真专注的工程师和一个伟大的产品构想，造就了今日卫星定位导航系统的GARMIN——兼具的销售成绩与技术。由制造当初在波斯湾战争中被联军采用的台手持GPS，到现今成为GPS 的品牌，GARMIN的产品以更优良的功能和用途远远超越传统GPS接收器，并为GPS立下一崭新的里程碑。

　　1 FSl610的主要功能

　　FS1610内部的电压检测主要针对的是FSl610芯片的供电输入，而器件的输出则包括8个高效开关电源和3个低功耗LDO，表l所列是其电源输出列表。需要注意的是，FSl610的输出电压和电流都会受到输入电压、电感、电容以及外部诸多元件因素的影响。

　　1.1 电源输出

　　FSl610提供有8个开关电源。3个LDO电源和1个始终开启的电源。对这些电源输出的控制一般有三种方式：其一是通过外部的PWREN使能输人引控制；其二是通过串行命令在使用过程中根据具体情况进行控制；第三则是按照EEPROM中的设置程序来执行。

　　图I所示是用FSl610来驱动白光LED的驱动电路。

　　1.2 电源输入

　　FSl610的供电电压范围是2.8～5.5 v。图2所示是S1610的供电输人以及AC适配器和电池之间的切换电路。其中VMAIN为主电池比较器输入，用来直接监测电池的状态；VIN为主电源供电输入；DBOUT用于断开电池的输出，将它连接到一个外部的P通道MOSFET，可当检测到电池的无电状态（DB）或者AC适配器有输入时，由该输出置位断开电池和主电源的连接；BATBU为备用电池输人，一般情况下，为了能使芯片正常操作，在BATBU输入引脚上一定要有电压；VBAT为始终开启的供电输出，可由内部开关控制，当SW[2]有效且稳定时，可将SW[2]连接到VBAT来提供电压；否则由BATBU给VBAT提供电压。

　　1.3 其他功能

　　FSl610可通过晶体时钟提供实时时钟的操作。而其可编程报警器则可向CPU发出中断。FSl610片内还集成有一个看门狗定时器，可通过EEPROM编程设置，其定时时间达32s，时间间隔是1ms。但是，由于达到定时时间时，芯片就会复位，所以，为了避免这种情况的发生，主机必须在程序设置的定时周期结束之前，对WDT进行复位。

　　FSl610的nEXTON开关输人端一般连接到瞬间接触开关上，可用来控制芯片的开/关。FSl610分别为不同类型的处理器设计有两个复位输出nIRSTO和nRSTO，而手动复位输入nRSTI则主要用来启动一个硬件复位，以作为主机CPU的系统复位信号。

　　2 Fsl610的内部结构原理

　　图3是FSl610模块的内部结构示意图。由图可见，FSl610以电源管理控制器为，可为外部设备提供丰富的电源通道。另外，配合电源管理。FSl610还提供有非易失性存储器NVM、实时时钟RTC、看门狗定时器WDT、中断、复位等系统控制模块。

　　3 工作模式

　　FSl610芯片片可通过I2C、SPI和ART串口来接受主机的控制和管理，也可以在启动后根据EEPROM加载的参数独立工作。低功耗是FSl610的突出优势之一。　　设计时。可以对FS31610的多路电源进行灵活的配置和控制。除了对单个电源通道的开/关操作之外。还可以对电源通道进行分组，然后对各电源组进行操作。电源的启动和关闭顺序，也可以设置存储在EEPROM中，以便主机在操作的过程中来控制。

　　FSl610对芯片提供有可能出现的各种故障的监测和管理。这些监测包括：受监测电源正常状态、电源通道故障、电池电压和备用电池监测、热关断、中断。

　　4 基于FSl6l0的导航仪供电系统

　　随着众多附加娱乐功能融入其中，车载GPS产品的功能已经不单单局限于导航指路，而慢慢的演变成一台功能丰富的PND产品，电池电量这个因素也就显得比较重要。续航能力的长短直接影响了机体的正常使用，对于用户购买车载GPS产品的影响也越来越大。

　　FSl610的多电源输出和电源管理功能在便携式设备中应用非常方便。图4是FSl610电源管理控制芯片在基于Sumsang公司的ARM9处理器S3C2440的导航仪上的供电电路。

　　该导航仪除了具有基本的GPS导航功能外。还需要高分辨率的液晶屏支持。为此，该系统选用的是LCD模块，该模块是已经包含了背光和控制电路的液晶屏，但需要+3.3 v和+5 v供电。表2所列出是该导航仪系统的电源需求。

　　由于该导航仪通常是采用电池供电，故需要化的功率消耗，而且要求各外设都要由系统控制。在图4中用FSl610对导航仪系统进行供电的电源分配方案中，需要注意的是，LCD背光需要400mA电流的+5v供电，而FSl610的升压电路不能提供这么大的电流，因此，设计时应用一个外加的升压电路来提供LCD的背光电源。

　　5 结束语

　　　本文介绍了电源管理控制芯片FS1610的原理和功能，给出了一个FSl610在基于ARM9处理器S3C2440设计的导航仪上的应用方案。采用该方案进行供电的导航仪，不但可以自由控制各个模块电源的开和关，而且可以在不需要的时候关闭模块，以便化整个系统的功耗。与传统的方法相比，选用FSl610不但可以明显节省电路板面积。