38集成电路应用第40卷第6期（总第357期）2023年6月ResearchandDesign研究与设计摘要：阐述FPGA的电源系统设计中时序控制芯片LM3881的应用，以Virtex-7FPGA电源系统为例，给出了不同电源的时序电路设计案例，验证了理论分析和设计方法。关键词：电路设计，时序控制，周期可调，FPGA电源。中图分类号：TN402，TN86，TN791文章编号：1674-2583(2023)06-0038-03DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.015文献引用格式：李辉，高宁，丁光洲，任永宏.基于LM3881的FPGA电源时序控制电路设计[J].集成电路应用,2023,40(06):38-40.本文介绍了一款专用的电源时序芯片LM3881在FPGA电源系统中的电路设计方法。2时序控制电路设计2.1FPGA电源介绍及芯片Virtex-7是由赛灵思公司研发的一款高性能FPGA，高速的数据处理能力使得其对电源的要求较为高。该款芯片的电源系统中大致可分为两条轨道，其中一条的上电顺序依次为VCCINT、VCCBRAM、VCCAUX、VCCAUX_IO和VCCO；另一条的上电顺序依次为VCCINT、VMGTAVCC、VMGTAVTT或者VMGTAVCC、VCCINT、VMGTAVTT，当然其还有其他电源需求，只是不涉及时序问题，因此本文未提及设计要求。在两条上电顺序中，有相同的电压的不同电源类型在满足推荐上电顺序的前提下可以合并同时上电，其下电顺序建议与上电顺序相反，即电源需满足先上后下的原则[4]。在常用的系统中，根据FPGA资源配置和利用不同，各电源类型可能存在不同的电压水平要求。VCCINT和VCCBRAM有相同的电压水平设置，VCCINT和VMGTAVCC有相同的电压水平设置，为了满足下电时序要求，本设计中将两条电源时序合并为一条，电源上电时序如图1所示。LM3881是简单的电源时序控制器，为供电系统中多个电源的上电和下电提供了简单的控制方法，0引言随着信息时代的不断发展和5G通信时代的到来，数据处理量日益增大，对芯片的性能要求也越来越高，由此诞生了一些架构和工艺较为复杂的大型处理器芯片和FPGA。FPGA的出现使得数据处理量更大，速度更快，给我们的设计带来了很多便利[1]。1研究背景功能复杂的FPGA内部集成的功能模块较多，随着架构的复杂，其对于电源的要求也越来越高，主要体现在电源种类和电源顺序[2]。电源种类一般是从0.6～3.6V之间的不同电压水平，在一个电源系统中称为电源轨，不同电源的启动顺序和间隔时间也有严格的要求；传统的电源启动顺序是通过上一级电源的POWERGOOD和下一级电源EN来控制，这种控制方式的优点是不需要新增控制电路、成本低；缺点是无法控制...
