FPGA电路板设计及思路分析

应用还可以从不改变pcb就能更新器件中受益。一些fpga系列包含众多引脚兼容的器件,可以在需要时让你切换到更大(或更便宜和更小)的器件。只是要确保针对最少数量的引脚输出进行设计。

不要忘了考虑其它一些细节,比如如何为不同的供电电压和i/o标准划分i/o组、pll要求以及ddr接口要求。

我们需要更多的功率!

FPGA电路板设计及思路分析

通常很难计算一块电路板要求的最大电流。但fpga电源设计相当有技巧。fpga所需电流很大程度上取决于逻辑设计和时钟频率。同样一个器件在一个设计中可能只需0.5w,而在另一个设计中可能高达5w。

开发工具(或一个独立的程序或电子数据表)应该可以为给定设计提供功率预估值,但它们需要从你那儿得到许多附加信息,其中一些可能只是有根据的推测。如果有fpga开发板,就应该有方法测量各种情况下的供电电流。一些开发板甚至内嵌电流计显示器!只是要确保增加足够多的余量来应对设计更改以及特殊工艺/温度要求。

下面是“难题”可能会出现的时候:

● 做热分析,并在必要时增加散热器。

● fpga要求按顺序加电吗?(你的设计很容易出现5个或6个电源)

● 至少可能需要一个“安静的”电源,通常用于片上pll。可以使用ldo加上一些无源滤波器件。千兆位收发器电源也能从低噪声中受益。

● 确保你理解fpga在上电和初始化时在做什么事。许多器件在这个时候需要抽取很大的电流。

关于引脚及其它

接下来可以认真考虑引脚分配这件大事了。同样,如果你的逻辑设计已经达到可以被编译的阶段,就让设计软件来提供帮助吧,或至少在做电路板之前验证你分配的引脚是可行的。你当然已经处理过明显的资源,比如根据供电电压划分i/o组,确保诸如lvds、sstl或内部50ω终端等“特殊”引脚设置兼容它们所在的组和供电电压。

但在许多器件中存在更深层次的微妙关系:在“不要在单端信号的2个ic绑定焊盘内放置差分对”,或“类似于参考电压的输入必须距离时钟信号至少3个焊盘远”等字里行间隐含着复杂的规则。这些规则很容易让人发疯。如果让人不堪忍受,就让设计软件为你指出违例吧。如果你不这样做,那么这些问题肯定会让你疲惫不堪。

接地反弹或并发开关噪声(ssn)是另外一个考虑因素。由于

好了,至此供应商问题解决了。接下来是选取fpga的系列和规模。供应商都会将它们的产品细分成多个系列,通常以低端、中端和高端性能(和规模)这样的模糊概念加以区分。片上ram需要多大?要多少dsp/乘法模块,或千兆位收发器?你可能需要通读一遍数据手册,找出诸如最大时钟频率和i/o时延等参数来帮助你选择正确的系列。需要重申的是,拥有hdl代码是有很大帮助的,因为设计软件可以让你知道适合哪种器件,它们是否能够满足你的性能要求。文章出自:ai先锋周刊

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计