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FPGA實戰演練邏輯篇17:FPGA電源電路設計

發布時間:2015-4-22 11:40    發布者:rousong1989
FPGA電源電路設計
本文節選自特權同學的圖書《FPGA設計實戰演練(邏輯篇)》
配套例程下載鏈接:http://pan.baidu.com/s/1pJ5bCtt
整個系統需要三檔不同的電源電壓,即3.3V、2.5V和1.2V。如圖3.13所示,我們使用了三顆LDO分別產生。T1/T2/T3/T4則是測試點,便于生產或調試過程中的電壓測量。(特權同學,版權所有)
圖3.13 核心電路板電源電路
         如圖3.14所示,從CycloneIII Device Handbook中可以查到,Cyclone III系列器件的供電一般是分4大類,壓值有2-3檔(可能更多檔,這主要取決于不同bank的I/O電壓是否有特殊供電需求)。這4類電源分別是內核電壓VCCINT、I/O電壓VCCIO、PLL模擬電壓VCCA和PLL數字電壓VCCD_PLL。這4類電源電壓中,內核電壓固定1.2V、PLL模擬電壓固定2.5V、PLL數字電壓固定1.2V;唯一不確定,或者說有選擇余地的電源是I/O電壓,它可以根據用戶實際應用所需要的I/O標準選擇不同的電壓,我們的板子使用最常見的3.3V進行所有的I/O bank供電。(特權同學,版權所有)
圖3.14 CycloneIII系列器件的供電標準
         說到I/O電壓,我們不得不多提兩句,畢竟可以兼容非常多的I/O電壓標準是FPGA的一大優勢,尤其是各種高速差分信號的支持。圖3.15中列出了我們這款器件支持的各種I/O電平標準。(特權同學,版權所有)
圖3.15 CycloneIII FPGA所支持的各種電平標準
         除了上述提及的4類電源電壓外,其實我們這款FPGA器件的配置電路的供電電壓也有學問,雖然它的I/O也是3.3V的,但一些地方卻需要用到2.5V。這個內容我們將在配置電路部分再進一步討論。FPGA的供電電路如圖3.16所示。在FPGA的供電電路中,每1-2個電源引腳我們都配有1個去耦電容。當然了,在空間允許的情況下,每個電源引腳盡量都就近放置去耦電容。(特權同學,版權所有)
圖3.16 FPGA供電電路

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