fpga供电电压内部震荡电路怎样产生cclk

fpga供电电压低温不能启动分析

现象描写叙述:在给medium板光端机做低温试验时分别给发送版、接收板断电又一次启动,发现有的板子在-40°能够启动,而有些板子在-20°都不能启动。须要升高温度到0°以上才干启动,此时观察到的现象是指示状态的4个led灯都点亮表现为fpga供电电压一直处于复位模式。

针对这一问题莋例如以下分析

fpga供电电压在上电前是一片空白的芯片。既使断电前fpga供电电压已经配置为一个正常工作的系统了但仅仅要断电,它又恢复叻空白也就是说fpga供电电压内部的电路逻辑要落实到一个详细的结构须要有电的维持。

fpga供电电压内部逻辑结构是由配置文件决定的这个配置文件来自哪儿取决于fpga供电电压使用哪种配置模式。

Medium光端机fpga供电电压採用的是主串模式这是fpga供电电压最经常使用的配置模式,主串配置模式电路图例如以下

fpga供电电压芯片有两个配置触发事件:上电复位(POR, power on reset),软件复位

低温试验中,我们採用断电重新启动的方式来检測fpga供电电压是否在低温下能够又一次启动这里主要对上电复位触发又一次配置的过程进行例如以下描写叙述:

(1)fpga供电电压上电后,仅僅有在内核电压、參考电压、IO口电压都正常的情况下才进入配置模式;

(2)下拉PROG_B。fpga供电电压复位同一时候对配置存储空间进行初始化;

(3)将INIT_B。DONE管脚信号拉低DONE信号与PROM芯片的CE管脚信号相连。从而使PROM片选信号有效;INIT_B为低指示电源供压正常,fpga供电电压正处于配置存储空间初始化中;

(4)fpga供电电压在PROG_B管脚信号变为高电平时開始配置过程;

(5)fpga供电电压在INIT_B上升沿中读取配置管脚M[2:0]的值,从而确定fpga供电电压的配置模式

(6)PROM通过Do管脚将配置数据以CCLK时钟信号的速率传给fpga供电电压

(7)配置完毕后。将DONE管脚信号置为低电平指示配置已经完毕。

下面将針对fpga供电电压主串模式配置过程中几个关键的因素进行分析:

上电复位过程中假设配置电源电压没有到达门限值。POR电路将保持复位状态

VCCAUX。给专用配置管脚供压

VOCC_2。给外部连接的配置数据源(如PROM)接口管脚供压


fpga供电电压检測这三个电压值一旦全部的三个电压值超出了特萣的电压门限值要求,POR上电复位电路会释放对RESET控制fpga供电电压就能够在PROG_B出现低电平时,启动又一次配置


POR复位电压门限值表

M[2:0]= <0:0:0>,fpga供电电压配置模式选择管脚M[2:0]都应为低电平在fpga供电电压完毕了内部配置存储空间初始化后。fpga供电电压升沿的时候读取配置模式管脚的电平值从而确萣fpga供电电压的配置模式。

==>查一下M0 M1 M2上的下拉电阻这些脚fpga供电电压内置的上拉非常强。假设外接下拉电阻太大的话有可能下拉电平不够低加上温度变化造成输入门限电压的变化就可能造成低温的时候不去用SPI Flash 初始化。推荐阻值470欧下面假设不复用引脚的话,建议直接接地


CCLK信號是JATG配置传输数据的时钟信号,其信号完整性很关键CCLK是由fpga供电电压内部振荡器产生的。传给Platform Flash PROM的CLK管脚

假设CCLK信号没有,重点检查内核供压昰否为1.2vfpga供电电压配置电路刚開始以最低的频率工作。假设没有特别指定将逐渐提高频率。对于不同芯片和电平CCLK最大值例如以下。


PROG_B对fpga供电电压 来说是一个异步控制输入信号当PROG_B为低时,fpga供电电压复位同一时候对配置存储空间进行初始化。当PROG_B由低变为高时fpga供电电压開始又一次配置过程;又一次配置完毕后,PROG_B保持高电平一旦PROG_B出现下降沿。而且低电平持续时间大于500ns时fpga供电电压将開始又一次配置过程。

PROG_B為低期间IO管脚将表现为何种状态呢。在HSWAP为低电平的情况下使能上拉电阻。一旦检測到PROG_B出现下降沿时fpga供电电压的IO管脚将无效,被上拉為高电平假设HSWAP为高电平。上拉电阻无效fpga供电电压的IO管脚的状态是不确定的。

==>Medium光端机中HSWAP通过一个510欧姆的电阻接地,因此HSWAP为低电平当PROG_B為低电平时,fpga供电电压的IO管脚将被上拉为高电平此时指示状态的四个LED灯点亮正好说明了这一现象。


INIT_B—fpga供电电压配置存储空间初始化指示信号

当电源供压达到电压门限值后FGPA将INIT_B置为低电平。指示正在对配置存储空间进行初始化

在INIT_B信号由低变为高电平时,fpga供电电压读取配置模式管脚M[2:0]的电平值从而确定fpga供电电压的配置模式。

在配置过程中fpga供电电压通过将INIT_B置为低电平来指示配置数据错误。比方CRC出错

DONE—fpga供电電压配置状态指示信号

当fpga供电电压处于配置过程中时,DONE为低电平;配置完毕后变为高电平能够用来指示fpga供电电压的配置状态。

==>Medium光端机中fpga供电电压的DONE管脚外接240欧姆电阻(推荐值为330欧姆)与 相连而且还有一端外连接一个LED。然后接地当LED点亮时,表示fpga供电电压已经完毕了配置

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