2.5 Расчет энергопотребления с помощью утилиты xPower
Во время разработки нового устройства часто необходимо также решать задачу расчета потребляемой мощности. Для этого в Xilinx ISE встроен модуль XPower, позволяющий оценить потребление ПЛИС исходя из различных параметров, таких как напряжение питания ПЛИС, используемый чип, количество используемых выводов и тактовая частота.
XPower может работать не со всеми чипами, выпускаемыми Xilinx. Он поддерживает ПЛИС FPGA начиная от Spartan 2 до 7 серии FPGA, таких как Virtex-7, Kintex-7, Artix-7.
Ниже показан расчет потребления спроектированной схемы в ПЛИС XC2S15 серии Spartan 2 и в ПЛИС XC4VLX15 серии Virtex 4.
spartan 2
Power summary: I(mA) P(mW)
----------------------------------------------------------------
Total estimated power consumption: 273
---
Vccint 2.50V: 1 3
Vcco33 3.30V: 82 271
---
Clocks: 0 0
Inputs: 0 0
Logic: 0 0
Outputs:
Vcco33 80 264
Signals: 0 0
---
Quiescent Vccint 2.50V: 1 3
Quiescent Vcco33 3.30V: 2 7
Thermal summary:
----------------------------------------------------------------
Estimated junction temperature: 34C
Ambient temp: 25C
Case temp: 34C
Theta J-A: 34C/W
Analysis completed: Tue Dec 18 18:03:46 2012
----------------------------------------------------------------
battery capacity (mA Hours) 1200
Battery life(Hours) 14.44
Vertex4
Power summary: I(mA) P(mW)
----------------------------------------------------------------
Total estimated power consumption: 1057
---
Vccint 2.50V: 346 864
Vccaux 2.50V: 77 193
Vcco25 2.50V: 0 0
---
Clocks: 0 0
Inputs: 0 0
Logic: 0 0
Outputs:
Vcco25 0 0
Signals: 0 0
---
Quiescent Vccint 2.50V: 346 864
Quiescent Vccaux 2.50V: 77 193
Thermal summary:
----------------------------------------------------------------
Estimated junction temperature: 61C
Ambient temp: 25C
Case temp: 60C
Theta J-A range: 34 - 18C/W
Analysis completed: Tue Dec 18 18:08:58 2012
battery capacity (mA Hours) 1200
Battery
life(Hours) 2.84
Заключение
ПЛИС является мощным и гибким инструментом создания быстрых и экономичных логических схем. Одна ПЛИС может заменить целый набор микросхем дискретной логики, потребляя при этом меньше энергии, плюс к этому имеется возможность изменения функций устройства не меняя чип. В этом смысле с ПЛИС могут конкурировать микроконтроллеры, но их сфера применения несколько отличается: если основным достоинством ПЛИС является возможность реализации параллельных процессов и высокие рабочие частоты, то микроконтроллеры позволяют реализовывать сложные алгоритмы. Перспективным направлением является совместное использование ПЛИС и МК в одном устройстве, позволяющее сочетать сильные стороны обеих технологий.
В данном курсовом проекте был рассмотрен процесс переноса имеющейся принципиальной схемы на ПЛИС, рассмотрены этапы разработки устройства на ПЛИС в САПР Xilinx ISE и создание принципиальной схемы готового устройства.
Список
литературы
1. XC9536 In-System Programmable CPLD datasheet http://www.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ds064.pdf.
2. Справочник ТТЛ и КМОП микросхем. http://www.inp.nsk.su.
Приложения