系统监视器和 XADC

Xilinx 继续为 7 系列、Zynq®-7000、UltraScale™ 和 UltraScale+ 和 Versal 产品系列提供高度集成型综合系统监控器 (SYSMON) 功能。这一便利功能有利于监控 FPGA、SOC 或 ADAP 的物理工作状况,包括结温、电源电压和外部电压,这是很多工业标准(包括 FIPS 140-2、IEC 61508 和 ISO26262)的一项重要要求。

全新平台管理控制器 (PMC) 中的 Versal SYSMON 在启动时提供快速寄存器访问,以 8kSPS 对 160 个通道进行采样,并对所有输入进行多达 16 个平均采样。此外,新采用了基于寄存器的中断功能来代替上一代的 EOC 引脚和 EOS 引脚。

内部参考电压已得到改进,可提供与推荐外部参考电压相当的精度(± 1% 电压检测精度),从而降低了整体系统 BOM 成本。

器件支持

7-系列 & Zynq-7000


UltraScale

UltraScale+

Versal

AMS  Block

XADC

SYSMON

SYSMON

SYSMON

位置 PL PL PS & PL PMC
外部输入数量 17 17 17 17
平均功能 16, 64 或 256 16, 64 或 256 16, 64 或 256 2、4、8 或 16

ADC

双 12 位、1 MSPS

10 位,0.2 MSPS

10 位,0.2 MSPS & 1MSPS

10 位,0.2 MSPS & 1MSPS

电压参考 片上或外部 片上或外部 片上或外部 片上或外部
报警输出数量 8 16 16 16

接口

JTAG, DRP, AXI

I2C, JTAG, DRP, AXI

PMBus, I2C, JTAG, DRP, AXI, ATB

PMBus、II2C、JTAG & AXI via PMC

系统监控器 (SYSMON)

Xilinx 继续为 7 系列、Zynq®-7000、UltraScale™ 和 UltraScale+ 和 Versal 产品系列提供高度集成型综合系统监控器 (SYSMON) 功能。这一便利功能有利于监控 FPGA、SOC 或 ADAP 的物理工作状况,包括通过 ADC 进行的的结温、电源电压和外部电压,这是很多工业标准(包括 FIPS 140-2、IEC 61508 和 ISO26262)的一项重要要求。

全新平台管理控制器 (PMC) 中的 Versal SYSMON 在启动时提供快速寄存器访问,以 8kSPS 对 160 个通道[1] 进行采样,并对所有输入进行多达 16 个平均采样。此外,新采用了基于寄存器的中断功能来代替上一代的 EOC 引脚和 EOS 引脚。内部参考电压已得到改进,以达到与外部参考电压相当的精度 (± 1%),从而降低了系统的整体 BOM 成本和 PCB 占板面积。

Xilinx System Monitor 是电源管理基础架构的一项重要功能,可以提升整个系统的安全性、保密性和可靠性,并为所有支持 I2C/PMBus 遥测的系统提供板级电源、温度和外部输入信息。

系统监控器架构概述

  • 用于系统测量/监控的 17 个差分外部输入
  • 用于数字化电压、电流[2]、温度等的精确 ADC 输入
  • 片上电源电压传感器(精度:±1%以内)[3]
  • 高精度片上温度传感器和遥测
  • 使用中断的电压/温度警告
  • 通过 DRP、JTAG、I2C、PMBus 或 AXI 直接访问

Vivado 中的 Xilinx 控制、接口和处理系统 (CIPS) IP 允许轻松编程 SysMon,通过使用 Versal 器件和 System Management Wizard 可以轻松配置 SYSMON,以执行在特定系统上 UltraScale+ 和上一代器件的要求。

XADC - 基于数字定制的集成模拟

7 系列 FPGA 和 Zynq-7000 SoC AMS 技术提供各种使用模型,从简单的系统监控到更复杂的模拟测量(需要数字后处理,比如线性化、过滤、校准和过采样)无所不包。XADC 可为各种应用提供高灵活性、高集成度以及低成本等优势。

7 系列 FPGA 和 Zynq-7000 SoC 集成了 Xilinx XADC 模块,该模块具有额外的模拟混合信号 (AMS) 功能。除了执行系统监控功能外,XADC 还可直接取代很多应用(例如,汽车控制和功耗转换)中所需的分立式模数转换器,从而可降低 BOM 成本,减少控制环路时延。

XADC 架构简介

  • 双 12 位 1Msps 模数转换器
  • 双重独立机架和保持 (T/H) 放大器
  • 片上电压参考
  • 片上热传感器和片上电源传感器
  • 外部模拟输入通道

主要文档

[1]保留 SYSMON 测量的一些电源 ID 用于内部功能。
[2]电流测量需要外部分流电阻。
[3]如需更多信息,请参阅数据表中的 DC 和 AC 开关特性。