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监控FPGA内部温度和电压,你造吗?

judy 提交于

<font color="#FF8000">作者:做但不能忘思考,来源:FPGA2嵌入式</font>

FPGA设计的时候,我们需要考虑功耗,功耗自然与温度相关,还需要考虑电源供电电压的稳定性以满足高低温的环境,有没有考虑过,怎么监控FPGA内部的温度和电压变化情况,这对项目的优化和评估用处很大,Xilinx的7系列内部集成ADC有这个功能,Altera的MAX系列内部集成ADC也有这个功能(如下图),现在以Xilinx来学习这个技能。
<center><img src="http://xilinx.eetrend.com/files-eetrend-xilinx/article/201812/13983-412…; alt="" width="670"></center>

其实,在Xilinx 7系列的FPGA中有一个IP核XADC,它可以用来监控FPGA的内部温度以及内核等各种供电电压,当然也可以用来做外部低速的ADC采样,例如ADC型按键的功能实现。其中,官网的介绍如下:
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按照之前IP核学习方法(<a href="http://xilinx.eetrend.com/d6-xilinx/article/2018-11/13902.html">SelectIO)新IP核学习的正确打开方式</a>。首先,新建一个IP核,如下图:
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可以查阅用户文档来配置需要的配置:可以选择AXI总线接口,ADC通道选择,ADC采样模式,ADC采样率,监控的温度设定等:
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接着,我们可以通过新建的IP来查看对应的帮助文档,打开Example工程来学习IP中对应的时序关系,前者是帮助学习文档,后者是例程使用情况,基本满足学习和使用。
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打开例程工程后,我们可以查看工程源代码和仿真TestBench来学习,对工程进行更详细的研究和IP核更详细的理解。如果有配置不太理解的话,可以重新配置IP核后再打开新的Example工程来查看其中的变化。
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下面是硬件实际调试的时候,通过JTAG来实时读取FPGA里面的温度变化曲线图,也可以读取各种电压的变化情况来显示,如下图:
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XADC的这个功能还是非常有用的,目前想到的应用情况包括:
<li>监控FPGA内部温度,评估项目散热;</li>
<li>监控FPGA的各种供电情况,评估电源设计;</li>
<li>替代外设低速ADC采样,节省外设硬件。</li>

本文转载自: <span id="profileBt"><a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4NjQzNTUyOA==&amp;mid=2247484208&am…嵌入式</a></span>