- 电源缓升时间,包括因调节器引发的任何延迟
- TPOR(上电复位)
电源缓升时间与设计息息相关。请注意在设计中避免缓升时间过长或延迟过大。在 UltraScale 架构配置用户指南(UG570) 中列出了开始 FPGA 配置所必需的 FPGA 电源。
在许多情况下,FPGA 电源可同时缓升,或者甚至可稍早于系统电源开始缓升。在此类情况下,设计能获得时序裕度,因为在系统电源稳定前,100 ms 不会开始计数。重申,这完全取决于设计。系统特性应设计为判定 FPGA 电源与系统电源之间的关系。
TPOR 针对标准电源缓升速率为 57 ms,针对 UltraScale+ 器件的快速缓升速率则为 15 ms。请参阅 Kintex UltraScale+ FPGA 数据手册:DC 和 AC 开关特性(DS922) 和 Virtex UltraScale+ FPGA 数据手册:DC 和 AC 开关特性(DS923)。
针对示例 1(QSPI 闪存 [x4] 运行速率为 66 MHz ± 200 ppm)计算串联的比特流加载时间,需考量下列 2 种情况:
- 情况 1:无 ATX 电源
- 情况 2:有 ATX 电源
假定在 3.3V 和 12V 系统电源稳定之后,FPGA 电源缓升至稳定电平 (2 ms)。此时间差称为 TFPGA_PWR。在此情况下,由于 FPGA 电源缓升晚于系统电源,因此电源缓升时间会丧失 100 ms 裕度。
测试公式为:
TPOR + 比特流加载时间 + TFPGA_PWR < 100 ms(针对无 ATX 电源的情况)
TPOR + 比特流加载时间 + TFPGA_PWR - 100 ms < 100 ms(针对含 ATX 电源的情况)
- 情况 1:无 ATX 电源
- 由于没有 ATX 电源,因此当 3.3V 和 12 V 系统电源分别达到其标称电压的 9% 和 8% 范围内之后,100 ms 才会开始计数(请参阅
PCI-SIG 规范(https://www.pcisig.com/specifications)下的“PCI Express 卡机电规范”)。
50 ms (TPOR) + 42.7 ms(比特流时间)+ 2 ms(缓升时间)= 94.7 ms
94.7 ms < 100 ms PCIe 标准(正常)
在此情况下,裕度为 5.3 ms。
- 情况 2:有 ATX 电源
- ATX 电源提供
PWR_OK
信号,用于指示系统电源何时达到稳定。至少在实际电源达到稳定的 100 ms 后,才会断言此信号有效。因此,可在时序裕度中添加此额外的 100 ms。50 ms (TPOR) + 42.7 ms(比特流时间)+ 2 ms(缓升时间)- 100 ms = -5.3 ms
-5.3 ms < 100 ms PCIe 标准(正常)
在此情况下,裕度为 105.3 ms。