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关于Spartan-3的配置电源
emesjx | 2010-12-09 13:17:02    阅读:1879   发布文章

一、总则
1. 在Spartan3 配置相关管脚中,由Vccaux供电的管脚称为专用管脚(Dedicated Pins),有PROG_B, HSWAP_EN,  TDI, TDO, TMS, TCK, CCLK, DONE  和M0-M2 ,这些管脚由2.5V供电,最好和2.5V接口,如果输入3.3V信号,要串接56Ω电阻限流,同时对2.5V电源并接80Ω左右的旁路电阻以吸收倒灌电流。
2. 由Vcco4供电的双用管脚(即配置完成后也可用于用户I/O)有INIT_B,DIN,这些管脚视Vcco4供电电压决定接法,如Vcco4采用3.3V供电,则输入3.3V无需连接限流电阻,也没有倒灌电流。如Vcco4 采用2.5V供电,则输入3.3V时需要限流和考虑倒灌电流。

二、 采用3.3V供电时配置口处理
1. 所谓采用3.3V配置,指Vcco4采用3.3V供电,任何情况下,Vccaux必须2.5V供电。此时,所有配置相关I/O管脚都可以输入3.3V,但是专用管脚需考虑倒灌电流。
2. 专用管脚(Dedicated Pins),即由Vccaux供电的管脚,输入3.3V时必须串接电阻Rser,限制电流在10mA以下,此时电阻大小约为52Ω。
3. 每个专用输入管脚会产生约10mA倒灌电流到Vccaux,此点必须考虑。
4. 所有输出管脚都3.3V兼容,不需要另外处理。
5. INIT_B管脚连接,该管脚为内部开路,与Vcco4关联,采用4.7KΩ电阻上拉到Vcco4(3.3V)。
6. Done管脚,有2种选择,建议用4.7KΩ电阻上拉到2.5V,也可以用4.7KΩ电阻上拉到3.3V,则产生10mA倒灌电流到Vccaux。
7. PROG_B的处理, PROG_B 应该连接到PROM或XCF0XS的/CF管脚,通常XCF0X的Vcco与FPGA的Vcco4一样接3.3V,所以PROG_B最好用4.7KΩ电阻上拉到2.5V,没有倒灌电流产生;当然,也可以用4.7KΩ电阻上拉到3.3V,则产生10mA倒灌电流到Vccaux。

三、 Flash配置器件的连接
1. XCFXX系列所谓平台(Platform Flash)Flash配置器件是一款低价位Flash配置器件系列,其价格已经低于同容量的一次性PROM 17XX系列,是现在的主流配置器件,将替代一切其它配置PROM系列。
2. XCFXX系列器件也有3种电源,其中Vccint内核电压可以采用1.8V-3.3V供电(8M 以上容量必须用1.8V供电),一般可以采用3.3V供电以简化电源设计;Vccj是JTAG控制器电压,一般与FPGA的Vccaux相同,为2.5V供电;Vcco为I/O电压,一般与FPGA的Vcco4相同,可选2.5V或3.3V。
3. 如果对应的FPGA Vcco4选择2.5V,则XCFXX的Vcco也应该采用2.5V供电,以简化电路,此时无需串接限流电阻,也不存在倒灌电流问题。
4. 如果Vcco采用3.3V供电,对应FPGA的Vcco4采用2.5V供电,则FPGA的输入必须串接56Ω以上电阻,并需考虑Vcco4 倒灌电路问题。如果对方Vcco4 也采用3.3V供电,则双用管脚无需串接电阻,也无倒灌问题。

四、补充
1. 关于3.3V供电配置更详细的资料可参阅Xilinx的XAPP453“Spartan-3 FPGA 的3.3V 配置”一文。
2. Spartan-3E和Spartan-3A的配置基本原则与Spartan-3相同,只是Vcco4换成Vcco2。

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