FPGA电源电路设计

本文节选自特权同学的图书《FPGA设计实战演练（逻辑篇）》

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整个系统需要三档不同的电源电压，即3.3V、2.5V和1.2V。如图3.13所示，我们使用了三颗LDO分别产生。T1/T2/T3/T4则是测试点，便于生产或调试过程中的电压测量。（特权同学，版权所有）

图3.13 核心电路板电源电路

         如图3.14所示，从Cyclone III Device Handbook中可以查到，Cyclone III系列器件的供电一般是分4大类，压值有2-3档（可能更多档，这主要取决于不同bank的I/O电压是否有特殊供电需求）。这4类电源分别是内核电压VCCINT、I/O电压VCCIO、PLL模拟电压VCCA和PLL数字电压VCCD_PLL。这4类电源电压中，内核电压固定1.2V、PLL模拟电压固定2.5V、PLL数字电压固定1.2V；唯一不确定，或者说有选择余地的电源是I/O电压，它可以根据用户实际应用所需要的I/O标准选择不同的电压，我们的板子使用最常见的3.3V进行所有的I/O bank供电。（特权同学，版权所有）

图3.14 Cyclone III系列器件的供电标准

         说到I/O电压，我们不得不多提两句，毕竟可以兼容非常多的I/O电压标准是FPGA的一大优势，尤其是各种高速差分信号的支持。图3.15中列出了我们这款器件支持的各种I/O电平标准。（特权同学，版权所有）

图3.15 Cyclone III FPGA所支持的各种电平标准

         除了上述提及的4类电源电压外，其实我们这款FPGA器件的配置电路的供电电压也有学问，虽然它的I/O也是3.3V的，但一些地方却需要用到2.5V。这个内容我们将在配置电路部分再进一步讨论。FPGA的供电电路如图3.16所示。在FPGA的供电电路中，每1-2个电源引脚我们都配有1个去耦电容。当然了，在空间允许的情况下，每个电源引脚尽量都就近放置去耦电容。（特权同学，版权所有）

图3.16 FPGA供电电路