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一、前言 现在,有许多单片机应用领域,都是用电池供电,节能成为设计工程师普遍关心的问题。希望大家就这方面展开讨论。以下提供一些讨论的方向: 1、如何降低系统功耗?(软件?硬件?) 2、各位在这方面有何经验教训?(可以拿出来与大家分享) 3、各种芯片的功耗比较? 4、SLEEP模式应用的注意事项? 5、一些新型的节能器件的介绍? 6、其它与低功耗设计相关的话题?…… FPGA在各种电路设计中广泛应用,如何对FPGA系统进行低功耗优化成为一个重要的现实问题。从最早的FPGA功耗模型的建立[1],到较完善的 FPGA功耗估算模型[2],再到现在功耗估算工具的出现[3]
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一种低功耗一种低功耗FPGA技术的设计和实现技术的设计和实现
一、前言 现在,有许多单片机应用领域,都是用电池供电,节能成为设计工程师普遍关心的问题。希望大
家就这方面展开讨论。以下提供一些讨论的方向: 1、如何降低系统功耗?(软件?硬件?) 2、各位
在这方面有何经验教训?(可以拿出来与大家分享) 3、各种芯片的功耗比较? 4、SLEEP模式应用的
注意事项? 5、一些新型的节能器件的介绍? 6、其它与低功耗设计相关的话题?…… FPGA在各
种电路设计中广泛应用,如何对FPGA系统进行低功耗优化成为一个重要的现实问题。从最早的FPGA功耗模型
的建立[1],到较完善的 FPGA功耗估算模型[2],再到现在功耗估算工具的出现[3]
一、前言 一、前言
现在,有许多单片机应用领域,都是用电池供电,节能成为设计工程师普遍关心的问题。希望大家就这方面展开讨论。以
下提供一些讨论的方向:
1、如何降低系统功耗?(软件?硬件?)
2、各位在这方面有何经验教训?(可以拿出来与大家分享)
3、各种芯片的功耗比较?
4、SLEEP模式应用的注意事项?
5、一些新型的节能器件的介绍?
6、其它与低功耗设计相关的话题?……
FPGA在各种电路设计中广泛应用,如何对FPGA系统进行低功耗优化成为一个重要的现实问题。从最早的FPGA功耗模
型的建立[1],到较完善的 FPGA功耗估算模型[2],再到现在功耗估算工具的出现[3],FPGA设计时对功耗的预估已经越来越准确,
节约功耗的方法也越来越多样。本文基于 FPGA功耗的预估,提出将影响功耗的因素做为功耗函数的参数,根据参数取样并预
估样点功耗找到功耗函数的最小值,从而得到最佳参数以优化系统设计并节约系统功耗的方法。本文涵盖Actel eX系列以及
SX/SX-A系列器件,详细描述了器件的结构特点与设计技巧。
二、抗熔断型 二、抗熔断型FPGA的结构与特点的结构与特点
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进
一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了
原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA一般来说比ASIC(专用集成芯片)的速度要慢,无法完成复杂的设计,而且消
耗更多的电能。但是他们也有很多的优点比如可以快速成品,可以被修改来改正程序中的错误和更便宜的造价。厂商也可能会
提供便宜的但是编辑能力差的FPGA.因为这些芯片有比较差的可编辑能力,所以这些设计的开发是在普通的FPGA上完成的,
然后将设计转移到一个类似于ASIC的芯片上。另外一种方法是用CPLD(复杂可编程逻辑器件备)。
爱特公司 (Actel Corporation) 是非易失性、低功耗及混合信号FPGA,以及可编程逻辑解决方案的全球领导厂商。爱特
致力通过运用业界最低功耗的FPGA系列,以及独有的混合信号FPGA,在芯片及系统级上进行功耗管理,为系统设计人员提高
竞争优势。爱特公司于1985年成立,是纽约纳斯达克交易所 (NASDAQ) 上市企业,代号ACTL.爱特于上海、香港、台北、
东京和首尔设有办事处,并在中国大陆和亚洲主要城市建立了完善的分销商网络。
Actel公司的抗熔断型FPGA是用先进的CMOS工艺制作的,内部采用专利的金属-金属抗熔断元件。抗熔断互连就象纯金
属互连一样,而与用晶体管开关的SRAM互连截然不同。抗熔断结构消除了CRAM互连开关中图腾柱结构的功耗,并且缩小了
器件的尺寸,使全部连线资源都位于硅片的顶部。这种结构可以更形象地用掩埋在金属层上的"模块海洋"来描述,极大地减少
了芯片的尺寸以及开关的电阻与电容,从而降低了功耗(图1)。
分段式连线资源 分段式连线资源
该类器件采用分段式连线资源,其容量是连线的长度,宽度和负载的函数。分段式连线较全长式短,因而电容也较小。分
段结构还允许切断未使用连线,进一步减小了电容。当信号需要传输较长距离时,可将多个线段连接在一起,这是通过连线开
关完成的。由于这类开关是快速且低功耗的,因此不会增加功耗与延时。eX以及SX/SX-A结构采用称为Fastconnet与
Directconnect两种创新的局部连线资源将逻辑块连接在一起。此外,器件还具有由不同段长度组成的其它连线资源,以备需
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weixin_38697471
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