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极速28预测:FPGA的电源电压种类,你知道多少?

? 2018年07月05日 08:33 ? 次阅读

极速快3是什么彩票 www.ln0d0.cn 在硬件电路设计中,每一个IC芯片都有相应的电源端口对其供电,以驱动IC进行工作。对于普通的IC芯片,极大部分都是由单电源3.3V电压供电,且输出的高电平电压也是3.3V,例如MCU和存储器等常用的芯片。但是对于FPGA则不然,可编程逻辑的特性赋予了它包容万物的能力,最终成为一个需要多电源供电的芯片,那对于FPGA的电源电压种类,到底有多少呢?

FPGA的电源电压种类,你知道多少?

1. FPGA供电电压

一颗FPGA芯片通常需要多个电压,例如Xilinx的新一代的A7、K7、V7等系列的芯片,可以多达6个电压,分别是3.3V、2.5V、1.8V、1.5V、1.2V、1.0V。

对于FPGA,其电压类型通常是以下3种:

(1)核心电压Vccint,该电压一般较低,目前常用的是1.2V。核心电压用于给FPGA的内部各种逻辑供电,即芯片的晶体管开关是有核心电压提供。当内部逻辑工作时钟速率越高,使用逻辑资源越多,则核心电压供电电流会更大,可高达几安,此时芯片必然会发烫,需要散热装置辅助散热。另外,核心电压Vccint并非一定是1.2V,该电压随着FPGA工艺的发展从5V、3.3V、2.5V、1.5V、1.2V逐步变小,具体数值需查找对应的芯片数据手册。

FPGA的电源电压种类,你知道多少?

(2)IO电压Vccio,该电压顾名思义,就是驱动IO管脚的电压。因为FPGA经常要与多种不同电平接口的芯片通信,所以都会支持非常多的电平标准,这也是它的灵活性表现。FPGA为了能和多种不同的电平标准接口芯片通信,Vccio通常以Bank为界,相互之间是独立的,即一个Bank块只能存在一种IO电压。一颗FPGA芯片具有多个Bank块,每个Bnak可以与一种电平接口芯片通信,如Bank34与3.3V的MCU通信,Bank35与2.5V的DDR芯片通信。

FPGA的电源电压种类,你知道多少?

(3)辅助电压Vccaux,FPGA并非一个单纯的数字逻辑芯片,内部也带有一些模拟组件,比如Xilinx的DCM数字时钟管理组件、高档点的FPGA还有高速串并转换器serdes、温度监控器件等这些模拟器件,这些模拟器件对电源噪声要求很高,所以需要一个独立稳定的电源进行供电。Vccaux就是为这些模拟器件提供电压,另外Vccaux还可以给部分IO供电,像JTAG等,具体需要参考对应的数据手册。

2. FPGA电压监控

Xilinx的7系列芯片均提供有内部的温度、电压监控组件(IP核XADC Wizard),用户可以通过读取对应寄存器值来监控电压值,判断芯片是否工作正常。(Altera不知道有没此功能,哪位仁兄知道可以告知下哈)

FPGA的电源电压种类,你知道多少?

如上图所示,xadc核可以设置三种电压的阈值,然后进行监控,当电压超过限定值便会报警,用户只需读取状态标志寄存器或者对应的电压寄存器便可以知道当前电压值是否正常。通过软件控制,对这三个电压进行监控可以做到故障及时反馈,起到对器件?;び牍收系呐懦?,这对项目开发是很有帮助的。

3. 总结

FPGA是一款多电源芯片,这赋予了它能与多种接口通信的优势与灵活性,但是在电源设计上却也需要更加的谨慎。如果电源电压不对应,轻则通信不成功,重则可能烧毁芯片,所以作为一名开发工程师,在设计时必须认真对待。

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一种基于CPLD的可编程频率电压变换电路介绍

电气自动化和过程自动化及自动检测领域常常用到频率电压变换器F/V,需要将频率信号转换为电压信号。F/...

发表于 2018-06-17 10:09 ? 80次阅读
一种基于CPLD的可编程频率电压变换电路介绍

图示由PGA103构成的可编程增益仪表放大电路

如图所示为由PGA103构成的可编程增益仪表放大电路。该电路采用PGA205与PGA103的级联方式...

发表于 2018-06-15 08:03 ? 136次阅读
图示由PGA103构成的可编程增益仪表放大电路

你一定想知道FPGA的那些事...

作者:张泽小脚丫STEP 导读:FPGA(Field Programmable Gate Array...

发表于 2018-06-14 13:35 ? 392次阅读
你一定想知道FPGA的那些事...

一个SDSoC设计开发流程需要哪些步骤呢?

SDSoC将自动执行那些通过PL(可编程逻辑)加速的功能,其他功能保留在PS(处理器系统)中。SDS...

发表于 2018-06-14 11:10 ? 95次阅读
一个SDSoC设计开发流程需要哪些步骤呢?

可编程逻辑器件改变数字系统设计方法

可编程逻辑器件PLD(Programmable Logic De-vice)是一种数字电路,它可以由...

发表于 2018-06-13 15:18 ? 87次阅读
可编程逻辑器件改变数字系统设计方法

为应用选择最佳可编程SoC时进行的六个设计考虑

SoC FPGA器件在一个器件中同时集成了处理器和FPGA体系结构。将两种技术合并起来具有很多优点,...

发表于 2018-06-13 14:59 ? 196次阅读
为应用选择最佳可编程SoC时进行的六个设计考虑

FPGA学习系列:13. 任意分频器设计

设计背景: 分频在 fpga的设计中一直都担任着很重要的角色,而说到分频,我相信很多人都已经想到了利...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 800次阅读
FPGA学习系列:13. 任意分频器设计

FPGA学习系列:14. 锁相环pll设计

设计背景: 在我们设计工程中我们会用到100M,500M等时钟,如果我们的晶振达不到我们就需要倍频,...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 1029次阅读
FPGA学习系列:14. 锁相环pll设计

FPGA学习系列:15. 呼吸灯(pwm)设计

设计背景: 呼吸灯 广泛应用于手机之上,并成为各大品牌新款手机的卖点之一。如果手机里面有未处理的通知...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 1232次阅读
FPGA学习系列:15. 呼吸灯(pwm)设计

FPGA学习系列:16. rom控制器设计

设计背景: ROM是只读存储器(Read-Only Memory)的简称,是一种只能读出事先所存数据...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 648次阅读
FPGA学习系列:16. rom控制器设计

补充: FPGA产生基于LFSR的伪随机数

大家好,又到了每日学习的时间了,上一篇《荐读:基于FPGA 的CRC校验码生成器》文中,提到了要实现...

发表于 2018-06-13 11:21 ? 722次阅读
补充: FPGA产生基于LFSR的伪随机数

FPGA学习系列:12. 边沿检测设计

设计背景: 在我们工程设计中,有时会需要到上升沿和下降沿这么一个说法,通过上升沿和下降沿来驱动一个电...

发表于 2018-06-13 11:20 ? 587次阅读
FPGA学习系列:12. 边沿检测设计

荐读:基于FPGA 的CRC校验码生成器

大家好,又到了每日学习的时间了,今天我们来聊一聊基于FPGA 的CRC校验码生成器。下面咱们就来具体...

发表于 2018-06-13 11:18 ? 673次阅读
荐读:基于FPGA 的CRC校验码生成器

Web Installer提供的各种特性及设计方...

你有没有注意到在Netflix流媒体视频播放时,有时候视频模糊,然后很快恢复到高质量? 你知道Net...

发表于 2018-06-13 09:19 ? 649次阅读
Web Installer提供的各种特性及设计方...

FPGA定点小数的常规格式、相对于浮点小数的优势...

所谓定点小数,就是小数点固定地隐含在某一位置上的数据。由于小数点的位置是固定的,所以就没有必要储存它...

发表于 2018-06-12 19:34 ? 613次阅读
FPGA定点小数的常规格式、相对于浮点小数的优势...
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