The invention relates to a method for real-time measurement of temperature and voltage of the FPGA internal structure, which includes temperature and voltage input selection module, select the need for temperature and voltage measurement; analog-to-digital conversion module ADC for analog measurement into digital; control logic module, used to control the channel mode, processing of digital measurement results graphics; output module is used to measure the value of the chip formation curve on the computer screen. The invention has the advantages that the structure can realize real-time measurement of FPGA internal temperature and voltage, convenient and intuitive, reduce FGPA special test voltage module and PIN feet, and when the FPGA internal temperature and voltage in a reasonable range within the set alarm output signal, alarm, can effectively protect the FPGA chip.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种能够实时测量FPGA内部温度及电压的结构,属于可编程逻辑器件
技术介绍
可编程逻辑器件(FPGA),基于重复配置的存储技术,通过重新下载编程,完成电路的修改,具有开发周期短,成本低,风险小,便于电子系统维护和升级等优点,因此成为了集成电路芯片的主流。可编程逻辑器件,主要包含控制系统,可编程逻辑单元,数字信号处理DSP,存储单元BRAM以及一些高速接口,时钟模块和IP核等。现有技术中,一般FPGA开发过程中,内部需要测试的电压比如电源电压,可编程存储单元电源电压SRAMVDD,内部带隙基准BANDGAP输出都会通过专门的NC PIN脚引出来做测试,芯片测试完成之后便不再使用,这样会浪费一部分硬件资源,同时用户在实际使用中,也不能实时监控FPGA的工作温度及工作电压是否在一个合理的范围内。所以,希望能够提出一种测试结构,可以在不需要增加NC PIN脚的基础上对电源电压,SRAMVDD,带隙基准模块的输出进行测试,同时在实际使用中,用户可以直观地看到想监测的温度及电压的值,方便确定FPGA是否正常工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种能够实时测量FPGA内部温度及电压的结构,并且根据用户应用要求,可显示FPGA内部温度及电压曲线图,实现灵活。按照本专利技术提供的技术方案,所述能够实时测量FPGA内部温度及电压的结构包括:温度及电压输入选择模块,用于选择需要测量的温度及电压;模数转换模块,用于把测量的模拟信号转化为数字信号;控制逻辑模块,用于控制通道模式、处理数字测量结果;图形输出模块,用于把芯片上的测 ...
【技术保护点】
一种能够实时测量FPGA内部温度及电压的结构,其特征是,包括:温度及电压输入选择模块,用于选择需要测量的温度及电压;模数转换模块,用于把测量的模拟信号转化为数字信号;控制逻辑模块,用于控制通道模式、处理数字测量结果;图形输出模块,用于把芯片上的测量值在计算机屏幕上形成曲线;所述温度及电压输入选择模块包括两个多路选择器MUX1和MUX2、电压传感电路和温度传感电路,多路选择器MUX1的输入端分别连接FPGA的模拟电路供电电压VCCAUX、FPGA的数字电路供电电压VCCINT、FPGA内部可编程存储模块的供电电压SRAMVDD、FPGA内部各个带隙基准模块的输出电压,多路选择器MUX1的输出端连接电压传感电路的输入端,电压传感电路的输出端和温度传感电路的输出端连接多路选择器MUX2的输入端,多路选择器MUX1和MUX2的选择控制信号端分别连接所述控制逻辑模块的输出端;多路选择器MUX2的输出端经过模数转换模块连接到控制逻辑模块的输入端,控制逻辑模块还通过所述图形输出模块连接计算机。
【技术特征摘要】
1.一种能够实时测量FPGA内部温度及电压的结构,其特征是,包括:温度及电压输入选择模块,用于选择需要测量的温度及电压;模数转换模块,用于把测量的模拟信号转化为数字信号;控制逻辑模块,用于控制通道模式、处理数字测量结果;图形输出模块,用于把芯片上的测量值在计算机屏幕上形成曲线;所述温度及电压输入选择模块包括两个多路选择器MUX1和MUX2、电压传感电路和温度传感电路,多路选择器MUX1的输入端分别连接FPGA的模拟电路供电电压VCCAUX、FPGA的数字电路供电电压VCCINT、FPGA内部可编程存储模块的供电电压SRAMVDD、FPGA内部各个带隙基准模块的输出电压,多路选择器MUX1的输出端连接电压传感电路的输入端,电压传感电路的输出端和温度传感电路的输出端连接多路选择器MUX2的输入端,多路选择器MUX1和MUX2的选择控制信号端分别连接所述控制逻辑模块的输出端;多路选择器MUX2的输出端经过模数转换模块连接到控制逻辑模块的输入端,控制逻辑模块还通过所述图形输出模块连接计算机。2.根据权利要求1所述的一种能够实时测量FPGA内部温度及电压的结构,其特征是,所述模数转换模块包括:一个归一化处理电路,用于把输入的温度或电压压缩到模数转换模块的量程之内;一个参考电压电路,用于产生多个参考电压;一个乘2求余电路,用于把输入模拟信号和每个参考电压比较,并产生串行数字信号;一个串转并电路,用于将所述串行数字信号转化成并行数据输出;所述归一化处理电路的输出端依次连接乘2求余电路、串转并电路,归一化处理电路和乘2求余电路的参考电压端分别连接参考电压电路。3.根据权利要求2所述的一种能够实时测量FPGA内部温度及电压的结构,其特征是,所述模数转换模块中,输入的模拟信号经过所述归一化处理电路,对信号进行归一化处理,随后信号进入到所述乘2求余电路,与三个参考电压进行比较,三个参考电压分别为0.5V,1V,1.5V,将输入信号转换成数字信号形式,再经过串并转换,最终产生16位并行数据输出。4.根据权利要求1所述的一种能够实时测量FPGA内部温度及电压的结构,其特征是,所述控制逻辑模块包括:一个通道模式选择模块,用于控制是单通道模式还是多通道模式;一个通道选择模块,输出控制信号,用于选择具体的测量通道;一个20位累加器,用于累加每一次的测量结...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄栋,徐玉婷,张胜广,耿扬,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十八研究所,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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