Intel MAX 10 Power Management notendahandbók

Gildi tímabundins straums er byggt á núllaftengingarrýmdinni á lýsingartöflunni. Sýnt gildi verður minna en birt gildi eftir að aftengingarrýmdinni hefur verið bætt við á hönnunarborðinu þínu. Intel mælir með því að nota mjúkræsijafnara sem getur dregið úr skammtímastraumnum þegar tækið er knúið.

Intel® MAX® 10 orkustjórnun lokiðview

Intel® MAX® 10 tæki bjóða upp á eftirfarandi aflgjafartæki:

Einfalda tæki - krefst 1 ytri aflgjafa sem er 3.0 V eða 3.3 V á meðan það býður upp á hámarks þægindi og einfaldleika borðs.

Tvöfalt birgðatæki — krefst 2 ytri aflgjafa af 1.2 V og 2.5 V á sama tíma og það býður upp á flesta eiginleika, hæsta afköst og lægsta afllausnina.

Tengdar upplýsingar

Intel MAX 10 orkustjórnunareiginleikar og arkitektúr á síðu 4
Veitir upplýsingar um orkustjórnunareiginleika og arkitektúr.

Intel MAX 10 Power Management User Guide Archives á síðu 21 Veitir lista yfir notendahandbækur fyrir fyrri útgáfur.

Intel MAX 10 orkustjórnunareiginleikar og arkitektúr

Intel MAX 10 orkufínstillingareiginleikar eru sem hér segir:

Tækjavalkostir með einu eða tvöföldu framboði
Power-on reset (POR) hringrás
Orkustjórnunarkerfi
Heitt innstunga

Valkostir aflgjafabúnaðar

Einstaklingstæki
Intel MAX 10 tæki með einu framboði þurfa aðeins annað hvort 3.0- eða 3.3V ytri aflgjafa. Ytri aflgjafi þjónar sem inntak til Intel MAX 10 tækisins VCC_ONE og VCCA rafmagnspinna. Þessi ytri aflgjafi er síðan stjórnað af innri binditage þrýstijafnari í Intel MAX 10 einbirgðatækinu í 1.2 V. 1.2-V vol.tage-stig er krafist af kjarna rökfræðiaðgerðum.
Intel MAX 10 einhleypt tæki

Tvöfalt framboðstæki
Intel MAX 10 tæki með tvöföldu framboði þurfa 1.2 V og 2.5 V fyrir kjarnarökfræði tækisins og jaðaraðgerðir.

Samanburður á valkostum Intel MAX 10 aflgjafa

Einkenni	Einstök framboð Tæki	Tvöfalt framboðstæki
Voltage eftirlitsstofnanafjöldi (1)	1	2
Kjarna og I/O árangur	Lágt	Hátt

Fyrir Intel MAX 10 tæki með einu framboði þarf aðeins einn aflgjafa—3.0 V eða 3.3 V til að knýja kjarna FPGA. Hægt er að nota sama aflgjafa til að knýja I/O ef sama 3.0 V eða 3.3 V vol.tage er krafist. Ef mismunandi I/O voltage er notað, þá viðbótar binditage eftirlitsaðila verður þörf.
Fyrir Intel MAX 10 tvöfalda aflgjafa þarf tvo aflgjafa til að veita afl til kjarna tækisins, jaðar, fasalæstrar lykkju (PLL) og hliðrænna-í-stafræna breytu (ADC) blokka—1.2 V og 2.5 V. Það fer eftir I/O staðlinum binditage krafa, þú getur notað tvö eða fleiri binditage eftirlitsaðilar.
Þar sem aflteinar fyrir FPGA kjarna eru til staðar að utan í Intel MAX 10 tvöföldum framboðstækjum, er hægt að fínstilla hönnunina fyrir afl með því að nota afkastamikil aflgjafa á borðinu. Orkusparnaðurinn mun jafnast á við aukna skilvirkni eftirlitsstofnana sem notaðir eru samanborið við innri línulegu eftirlitstækin í Intel MAX 10 einbirgðatækjunum. Ef línulegir þrýstijafnarar eru notaðir til að knýja Intel MAX 10 tvöfalda aflgjafa tækin mun orkunotkun Intel MAX 10 tvöfaldra framboðstækja vera um það bil jöfn Intel MAX 10 einbirgðatækjum.
Afköst tækisins með einni birgðabúnaði eru lægri en tækisins með tvöföldu framboði. Fyrir frammistöðumun hvað varðar LVDS, gervi-LVDS, stafræna merkjavinnslu (DSP) og afköst innra minnis, vísa til gagnablaðs Intel MAX 10 FPGA tækisins.

Tengdar upplýsingar
Intel MAX 10 FPGA tæki gagnablað
Veitir upplýsingar um Intel MAX 10 frammistöðumun hvað varðar LVDS, gervi-LVDS, DSP og afköst innra minnis.

Hönnun aflgjafa
Að hanna afltré fyrir Intel MAX 10 ein- eða tvöfalt framboð tæki mun vera breytilegt eftir kyrrstöðu og kraftmiklu afli, svo og I/O og annarri eiginleikanotkun, fyrir hvert tiltekið notkunartilvik.
Leiðbeiningar um tengingar við Intel MAX 10 FPGA tæki fjölskyldupinna veita ítarlegri ráðleggingar um hvernig á að flokka inntak til að knýja Intel MAX 10 tæki. Early Power Estimators (EPE) tólið fyrir Intel MAX 10 tæki veitir inntakskröfur um raforku og sérstakar ráðleggingar um tæki byggðar á hverju tilteknu Intel MAX 10 notkunartilviki.
Einstök inntaksbraut voltage, núverandi kröfur og inntaksbrautarflokkanir eru teknar saman á skýrsluflipanum.
Intel MAX 10 tæki með einu framboði hafa hámarks orkunotkun upp á VCC_ONE, eins og skráð er í eftirfarandi töflu. Keyra hönnun sem fer út fyrir hámarksafl
neysla á VCC_ONE af Intel MAX 10 einbirgðabúnaði getur valdið virknivandamálum á tækinu. Þess vegna skaltu ganga úr skugga um að tækið þitt fari ekki yfir hámarkið
orkunotkun VCC_ONE þegar þú greinir orkunotkun hönnunar þinnar með því að nota EPE töflureikni.
Hámarksaflnotkun VCC_ONE fyrir Intel MAX 10 einstök tæki

Tæki	Hámarks orkunotkun (W)
10M02S	0.778
10M04S	1.362
10M08S	1.362
10M16S	2.270
10M25S	2.943
10M40S	5.267
10M50S	5.267

Tengdar upplýsingar
Leiðbeiningar um tengingu við Intel MAX 10 FPGA tæki fjölskyldupinna
Veitir ítarlegri ráðleggingar um hvernig á að flokka inntak til að knýja Intel MAX 10 tæki.
Early Power Estimators (EPE) og Power Analyzer

Tímabundinn straumur
Þú gætir fylgst með tímabundnum straumi á VCCIO aflgjafanum þegar þú kveikir á Intel MAX 10 tækjunum. Skammvinn straumur VCCIO á við um alla VCCIO voltage stigum studd af Intel MAX 10 tækinu.

Hámarks VCCIO aflgjafa skammtímastraumur fyrir Intel MAX 10 tæki

Tæki	Hámarks skammtímastraumur aflgjafa (mA)	Lengd (s)
10M02	220	25% af ramp tíma
10M04	290
10M08	300
10M16	430
10M25	510
10M40	670
10M50	680

Power-On Reset Circuitry

POR rafrásin heldur Intel MAX 10 tækinu í endurstillingu þar til allar aflgjafar ná ráðlögðu rekstrarsviði meðan tækið er ræst. Einstök aflgjafi verður að ná ráðlögðu rekstrarsviði innan hámarksaflsgjafar ramp tíma, tRAMP.
Ef ramp tíma, tRAMP, er ekki uppfyllt, eru Intel MAX 10 tæki I/O pinnar og forritunarskrár áfram þrígreindar, þar sem uppsetning tækis gæti mistekist.
POR hringrásin fyrir Intel MAX 10 tækin fylgist með eftirfarandi aflteinum meðan á ræsingu stendur, óháð valkostum aflgjafa:

VCC eða VCC_ONE
VCCIO banka 1B og 8 (2)
VCCA

POR rafrásin tryggir einnig að VCCIO stig I/O banka 1B og 8(2) sem innihalda stillingapinna nái ásættanlegu stigi áður en stilling er ræst.

Aflgjafar sem eru undir eftirliti og ekki eftirlit með POR hringrásinni

Valkostir aflgjafabúnaðar

Aflgjafar fylgjast með

Ekki er fylgst með aflgjafa

Einstaklingstæki

• Reglubundið V_{CC_ONE}

• VCCA

• VCCIO (3)

—

Tvöfalt framboð tæki

• V_CC

• VCCA

• VCCIO(3)

• VCCD_PLL

• VCCA_ADC

• VCCINT

Intel MAX 10 POR hringrásin notar einstaka POR-greiningarrás til að fylgjast með hverri stillingartengdu aflgjafanum sjálfstætt. Úttak allra einstakra POR skynjara stýra aðal POR rafrásunum. Aðal POR rafrásin bíður eftir að allar einstakar POR rafrásir losi POR merkið áður en stjórnblokkinni er leyft að byrja að stilla tækið. Aðal POR er gefið út eftir síðasta ramp-upp afl nær POR ferð stigi fylgt eftir með POR seinkun.
Vöktuð aflgjafi Ramp Up

Hver einstök aflgjafi verður að ná ráðlögðu rekstrarsviði innan tilgreinds tRAMP.

Allir VCCIO bankar verða að ná ráðlögðu rekstrarstigi áður en uppsetningu lýkur.
Dæmigert gildi POR seinkun er 2.5 ms fyrir Intel MAX 10 tæki.

Einfölduð POR skýringarmynd fyrir Intel MAX 10 tæki

Eftir að Intel MAX 10 tækið fer í notendaham heldur POR hringrásin áfram að fylgjast með
VCCA og VCC aflgjafa. Þetta er til að greina brúnt ástand í notendaham. Ef annað hvort VCCA eða VCC binditagEf farið er niður fyrir POR ferðina í notandaham, er aðal POR merkið fullyrt. Þegar aðal POR merki er fullyrt, er
tækið er þvingað í endurstillingarstöðu. VCCIO(3) er fylgst með POR rafrásinni. Ef um er að ræða VCCIO(3) binditage lækkar í notandaham, POR hringrásin endurstillir ekki tækið. Hins vegar fylgist POR hringrásin með VCCIO voltage fall í allt að 9 ms eftir að síðasta rafmagnsbrautin nær útkomustaðnum.

Stuðningur á augnabliki
Í sumum forritum er nauðsynlegt að tæki vakni mjög hratt til að hefja notkun. Intel MAX 10 tækið býður upp á skyndivirkan eiginleika til að styðja við forrit fyrir hraða vöknunartíma. Með instant-on eiginleikanum geta Intel MAX 10 tæki beint farið í stillingarham með stuttum seinkun eftir að POR ferðirnar fyrir vöktuðu aflgjafana.

Orkustjórnunarkerfi

Rafmagnsstjórnunarkerfið gerir þér kleift að úthluta sumum forritum í svefnstillingu meðan á keyrslu stendur. Þetta gerir þér kleift að slökkva á hluta hönnunarinnar og dregur þannig úr kraftmikilli orkunotkun. Þú getur virkjað forritið þitt aftur með hröðum vakningartíma sem er innan við 1 ms.

Orkustjórnunarstýringararkitektúr

Intel MAX 10 tækið inniheldur vélbúnaðareiginleika sem gera kleift að slökkva á I/O og hlaða alheimsklukku (GCLK) til að stjórna aflmagni í svefnstillingu. Þú getur slökkt á I/O biðminni á virkan hátt þegar forritið þitt er í aðgerðalausu eða svefnham. Einn fyrrverandiample er stafræna einlinsu viðbragðs DSLR myndavélaforritið þar sem slökkva þarf á LVDS I/O meðan á aðgerðalausu ástandi stendur. Án þess að snerta neina hnappa slokknar á skjánum á meðan kveikt er á myndavélinni. Intel býður upp á mjúkan aflstýringarstýringu sem viðmiðunarhönnun sem notar litla afl eiginleika sem eru útfærðir í Intel MAX 10 tækjunum. Þú getur breytt tilvísunarhönnun út frá umsókn þinni. Mjúka orkustjórnunarstýringin inniheldur einfalda endanlegu ástandsvél (FSM) til að stjórna lágstyrksstillingu með því að slökkva á I/O biðminni og GCLK hlið í svefnstillingu.
Öll Intel MAX 10 tæki innihalda vélbúnaðareiginleika fyrir klukkuhlið. 10M16, 10M25, 10M40 og 10M50 tækin innihalda vélbúnaðareiginleika til að slökkva á I/O. Með vélbúnaðareiginleikum geturðu stjórnað lágorkustöðunni í svefnstillingu með því að nota mjúka orkustjórnunarstýringuna sem þú skilgreinir.
Þú getur innleitt aflstýringarstýringuna í FPGA kjarnaefni með að minnsta kosti einu inn/úttengi sem er frátekið fyrir inn- og útgangsmerki fyrir svefnstillingu.

Innri oscillator
Innri oscillator klukkar virkni orkustýringarstýringarinnar. Innri sveiflurinn er fluttur frá flassinu að kjarnanum. Innri sveiflurinn gerir orkustjórnunarstýringunni kleift að greina vakningartilvik og svefnstillingartilvik. Til þess að kveikja á innri sveifluklukkunni þegar orkustjórnunarstýringin er virkjuð þarftu að stilla oscena á 1. Fyrir klukkutíðni innri sveiflunnar, sjá Intel MAX 10 FPGA Device Datasheet.

Tengdar upplýsingar
Intel MAX 10 FPGA tæki gagnablað
Veitir upplýsingar um Intel MAX 10 ramp tímakröfur, klukkutíðni innri oscillator og forskriftir fyrir heitt innstungur.

Slökkt á I/O buffer
Intel MAX 10 tækið er með kraftmikinn slökkvibúnað á sumum I/O biðminni sem hafa mikla truflanir á orkunotkun. Kvikslækkunareiginleikinn á aðeins við fyrir I/O biðminni sem hafa verið forrituð fyrir I/O staðlana í eftirfarandi töflu.

I/O buffer	I/O staðlar	Control Port	Stýrimerkisgeta
Inntak	SSTL, HSTL, HSUL og LVDS	n sofa	1 á I/O banka(4)
Framleiðsla	Allir I/O staðlar	oe	1 á I/O biðminni

Í virkjunar- og uppsetningarstillingum er mjúki orkustjórnunarstýringin ekki enn stillt og stjórnmerkin eru þvinguð í 1 (óvirk). Eftir stillingarstillingu, þegar orkustjórnunarstýringin er virkjuð, mun orkustjórnunarstýringin sjálfgefna stjórnmerkin vera 1. Þegar stýrimerki eru 0, slekkur orkustjórnunarstýringin á eða þríbreytir I/O biðminni. Í kjölfarið er I/O sett í svefnham.
Intel MAX 10 tæki I/O biðminni þurfa að viðhalda fyrri stöðu meðan á svefnstillingu stendur. Fyrri stöður í kjarnarökfræði þinni eru áfram þegar þú ferð úr svefnstillingu.

Alheimsklukkuhlið
Kraftmikill slökkvibúnaður er aðeins fáanlegur í GCLK netkerfum. Þú getur notað orkustýringarstýringuna fyrir kraftmikla slökkva á GCLK neti með því að stjórna virku hámarksmerkinu. GCLK netkerfin þjóna sem lágskekktu klukkugjafar fyrir hagnýta blokkir eins og logic array blokkir (LAB), DSP, innbyggt minni og PLL.
Þegar GCLK net er hlerað, eru allar rökfræði sem GCLK netið veitir í off-ástandi. Þetta dregur úr heildarorkunotkun tækisins. Kraftmikill slökkvibúnaður gerir kjarnarökfræði kleift að stjórna eftirfarandi virkjunar- og slökkviskilyrðum GCLK netkerfanna:

Slökkvið á samstillt eða ósamstillt
Virkjaðu ósamstillt

GCLK hlið

Hot Socketing

Intel MAX 10 tækið býður upp á heitt innstungur, sem einnig er þekkt sem heitt plug-in eða hot swap, og stuðning fyrir aflröðun án þess að nota nein utanaðkomandi tæki. Þú getur sett inn eða fjarlægt Intel MAX 10 tækið á borði í kerfi meðan á kerfinu stendur. Þetta hefur ekki áhrif á kerfisrútuna sem er í gangi eða borðið sem er sett inn í kerfið.
Hot-socket eiginleikinn fjarlægir nokkra erfiðleika sem hafa komið upp þegar Intel MAX 10 tækið er notað á PCB sem inniheldur blöndu af tækjum með mismunandi rúmmál.tage stigum.
Með Intel MAX 10 tækjabúnaðinum fyrir heitt innstungur þarftu ekki lengur að tryggja rétta ræsingarröð fyrir hvert tæki á borðinu. Intel MAX 10 tæki með heitum innstungum veitir:

Spjald eða tæki sett í og fjarlægt án ytri íhluta eða meðhöndlunar á borði
Stuðningur við hvaða virkjunarröð sem er
Ekki uppáþrengjandi I/O biðminni til kerfisrúta við heita innsetningu

Hot-Socket Specifications
Intel MAX 10 tækið er samhæft tæki sem samrýmist heitum innstungum sem þarf ekki utanaðkomandi íhluti eða sérstakar hönnunarkröfur. Stuðningur við heitt innstungur í Intel MAX 10 tækinu hefur eftirfarandi kostitages:

Þú getur keyrt tækin áður en kveikt er á þeim án þess að skemma tækið.
I/O pinnar haldast þrístýrðir við ræsingu. Tækið keyrir ekki út fyrir eða meðan á ræsingu stendur og hefur því ekki áhrif á aðrar rútur í gangi.

Keyrðu Intel MAX 10 tæki áður en ræst er
Fyrir eða á meðan kveikt er á eða slökkt er hægt að keyra merki inn í I/O pinna, sérstaka inntakspinna og sérstaka klukkupinna án þess að skemma Intel MAX 10 tækin.
Intel MAX 10 tækið styður hvaða virkjunar- eða stöðvunarröð sem er til að einfalda hönnun á kerfisstigi.

I/O pinnar eru áfram þrítilgreindir meðan á ræsingu stendur
Slökkt er á úttaksbuffum Intel MAX 10 tækisins þegar kveikt er á kerfinu eða slökkt á henni. Intel MAX 10 tækjafjölskyldan keyrir ekki út fyrr en tækið er stillt og virkar við ráðlagðar rekstrarskilyrði. I/O pinnarnir eru þrístýrðir þegar kveikt er á eða slökkt.
Hugsanlegt áhyggjuefni fyrir hálfleiðaratæki almennt varðandi heittengingar er möguleiki á að læsast. Lokun getur átt sér stað þegar rafundirkerfi eru tengd í virku kerfi. Meðan á heitum innstungum stendur geta merkapinnarnir verið tengdir og knúnir áfram af virka kerfinu. Þetta gerist áður en aflgjafinn getur veitt straum til VCC tækisins og jarðplana. Þetta ástand getur leitt til þess að það festist og valdið lágviðnámsleið frá VCC að jörðu í tækinu. Fyrir vikið teygir tækið út mikið magn af straumi, sem gæti valdið rafmagnsskemmdum.
Hönnun I/O biðminni og heittengdu rafrásunum tryggir að Intel MAX 10 tækjafjölskyldan er ónæm fyrir því að læsast meðan á heittenginu stendur.

Tengdar upplýsingar
Intel MAX 10 FPGA tæki gagnablað
Veitir upplýsingar um Intel MAX 10 ramp tímakröfur, klukkutíðni innri oscillator og forskriftir fyrir heitt innstungur.

Útfærsla á Hot-Socketing eiginleika
Hot-socket-eiginleikinn þrístýrir úttaksbuffið við virkjun (VCCIO eða VCC aflgjafi) eða slökkt. Hot-socket hringrásin býr til innra HOTSCKT merki þegar VCCIO eða VCC er undir þröskuldinumtage þegar kveikt er á eða slökkt. HOTSCKT merki klippir af úttaksbuffi til að tryggja að enginn DC straumur leki í gegnum pinna. Hver I/O pinna hefur rafrásina sem sýnd er á eftirfarandi mynd. Hot-socket hringrásin inniheldur ekki CONF_DONE og nSTATUS pinna til að tryggja að þessir pinnar geti starfað meðan á uppsetningu stendur. Þannig er það væntanleg hegðun fyrir þessa pinna að reka út meðan á virkjun og stöðvun stendur.

Hot-socket hringrás fyrir Intel MAX 10 tæki

POR hringrásin fylgist með voltage stigi aflgjafa og heldur I/O pinna þrístýrðum við ræsingu. Veiki uppdráttarviðnámið í Intel MAX 10 tæki I/O elements (IOE) kemur í veg fyrir að I/O pinnar fljóti. The voltage þolstýringarrás
verndar I/O pinnana frá því að vera ekið áður en VCCIO og VCC vistir eru ræstar. Þetta kemur í veg fyrir að I/O pinnar rekist út þegar tækið er ekki í notendaham.
Intel notar GND sem viðmiðun fyrir aðgerð með heitum innstungum og I/O biðminni. Til að tryggja rétta virkni mælir Intel með því að tengja GND á milli borða áður en aflgjafar eru tengdir. Þetta kemur í veg fyrir að GND á borðinu þínu sé dregið upp óvart með leið til rafmagns í gegnum aðra hluti á borðinu þínu. Uppdregin GND getur valdið I/O bindi utan forskriftartage eða núverandi ástand með Intel FPGA.

Tilvísunarhönnun orkustjórnunarstýringar

Þessi viðmiðunarhönnun notar lágorkueiginleikann sem studdur er í Intel MAX 10 tækjum. Eftirfarandi mynd sýnir tengdar blokkarmyndir í tilvísunarhönnun orkustjórnunarstýringar.
Blokkskýring fyrir orkustjórnunarstýringu

Inntaks- og úttakstengi fyrir tilvísunarhönnun orkustjórnunarstýringar

Höfn nafn	Inntak/úttak	Lýsing
sofa	Inntak	Svefnstjórnun.
fyrst_n	Inntak	Virkt lágt endurstillingarmerki.
klk	Inntak	Klukkumerki.
svefn_staða	Framleiðsla	Svefnstaða kerfisins. Þetta merki er fullyrt hátt þegar kerfið er að fara í svefnstillingu. Þetta merki er tekið úr gildi þegar kerfið fer alveg úr svefnstillingu.
gpio_pad_output[3:0]	Framleiðsla	Almennar I/O (GPIO) úttakstengi.
cnt_value[7:0]	Framleiðsla	Frjálst hlaupandi teljaragildi í notendalogic.
cnt_enter_sleep[7:0]	Framleiðsla	Teljargildi þegar kerfið er að fara í svefnstillingu.
cnt_exit_sleep[7:0]	Framleiðsla	Teljargildi þegar kerfið er að fara úr svefnstillingu.

Rafmagnsstýringarhönnunin er FSM sem sýnir stöðu slökkva og kveikja á alþjóðlegum klukkum (GCLK) og I/O biðminni. Innri oscillator, klukkustýringarblokk og I/O biðminni eru hugverk (IP) sem eru studd af Intel Quartus® Prime hugbúnaðinum og þú getur staðfest IP-tölurnar úr IP vörulistanum. Notendarökfræðin getur verið hvaða rökræna hringrás sem er útfærð með því að nota rökfræðieiningu (LE) og innbyggðan íhlut eins og DSP og innra minni í hönnun þinni. Í þessari tilvísunarhönnun er notendarökfræðin sem notuð er laushlaupandi 8-bita teljari. cnt_enter_sleep og cnt_exit_sleep tengin eru notuð til að tryggja að notendarökfræði geti farið inn og út úr svefnham án gagnaspillingar. Það er gert ráð fyrir því að cnt_enter_sleep[7:0] og cnt_exit_sleep[7:0] séu á sama gildi eftir að notendarökfræðin fer inn og hættir svefnstillingu. gpio_pad_output tengi sýna þrískipt ástand GPIO þegar kerfið er í svefnham.

Tengdar upplýsingar
Tilvísunarhönnun orkustjórnunarstýringar

Klukkustjórnunarblokk

ALTCLKCTRL Intel FPGA IP kjarninn (clk_control_altclkctrl) er IP sem fylgir Intel Quartus Prime hugbúnaðinum. Þetta IP er notað til að stjórna klukkukerfinu í tækinu. Hægt er að slökkva á GCLK-tækjunum sem keyra í gegnum tækið með því að stjórna virku há-ena-merkinu. Ena tengið er inntak til klukkustýringar IP blokkarinnar. Þegar þetta IP er stofnað skaltu velja ena tengið til að virkja stýringar GCLKs.

Tengdar upplýsingar
ALTCLKCTRL Intel FPGA IP Core notendahandbók

I/O buffer

GPIO Lite Intel FPGA IP kjarninn (altera_gpio_lite) er útfærður sem inntaks-, úttaks- eða tvíátta I/O biðminni. Þú getur stjórnað slökkvistarfi þessara I/O biðminni með því að virkja nsleep tengi inntaksbuffsins og oe tengi úttaksbuffsins. Oe og nsleep tengin eru dregin niður af hönnun orkustjórnunarstýringarinnar til að slökkva á I/O biðminni í svefnstillingu. Intel mælir með því að nota sérstakan GPIO Lite Intel FPGA IP kjarna þegar ekki þarf að slökkva á hluta af I/O biðminni.

Tengdar upplýsingar
GPIO Lite Intel FPGA IP Core References

Innri oscillator

Innri Oscillator Intel FPGA IP kjarna (altera_in_osc) er frjáls-hlaupandi oscillator þegar þú hefur virkjað hann. Þessi oscillator keyrir í gegnum alla hönnun rafstýringarstýringar.

Tengdar upplýsingar
Innri Oscillator Intel FPGA IP kjarna

Rafmagnsstýring

Rafmagnsstjórnunarstýringin útfærir einfaldan FSM til að stjórna virkjunar- og stöðvunarröðum GCLK netkerfanna og I/O biðminni.

FSM orkustjórnunarstjóra

Inngöngu í ríki
Þegar orkustjórnunarstýringin skynjar svefntilvik, fer FSM yfir í færslustöðuna og framkvæmir slökkviaðgerð á I/O biðminni og GCLK netkerfum. Svefntilvik greinist þegar svefnmerkið er staðfest. Svefntilvik gæti komið af stað með innri eða ytri beiðni.

Svefnástand
Eftir að slökkt hefur verið á I/O biðminni og GCLK netkerfum fer FSM yfir í svefnstöðu og bíður eftir vöknunartilvikinu. Þetta ástand er svefnstillingarástandið.

Útgönguríki
Þegar orkustjórnunarstýringin skynjar vakningartilvik, fer FSM yfir í Hætta stöðu og framkvæmir virkjunaraðgerðir á I/O biðminni og GCLK netkerfum. Vakningaratburður greinist þegar svefnmerkið er óvirkt. Vakningaratburður gæti komið af stað með innri eða ytri beiðni eins og truflun eða tímamörk á sumum teljara.

Vakna ríki
Eftir ræsingu á I/O biðminni og GCLK netum fer FSM yfir í vakandi ástand.
Þetta ferli endurtekur sig þegar svefntilvik er hafið aftur.

Fara í eða hætta svefnstillingu

Í virkjunar- og uppsetningarstillingum verður svefnmerkið að vera lágt. Þegar svefnmerkið er staðfest fer tækið strax í svefnham. Þegar farið er í svefnstillingu er virkni tækisins eins og GCLK netkerfi og I/O biðminni virkjuð slökkt á krafti – til að lágmarka kraftmikla orkudreifingu. Öll stillingargögn eru varðveitt þegar tækið er í svefnham.

]Far í svefnstillingu
Mynd 10. Farið inn í svefnhams tímamyndatöflu

Eftirfarandi röð á sér stað þegar tækið fer í svefnstillingu:

Innri eða ytri beiðni dregur svefnmerkið hátt og neyðir tækið til að fara í svefnham.

Eftir seinkun á T1, slekkur orkustjórnunarstýringin á alla I/O biðminni með því að afsala ioe merki sem tengist oe og nsleep tengi I/O biðminni.
Eftir seinkun á T2 slekkur orkustjórnunarstýringin á öllum GCLK netum með því að slökkva á clk_ena[15:0] merki frá LSB til MSB. Eftir þrjár klukkulotur er clk_ena[15:0] merkið óvirkt að fullu og fer yfir í svefnstöðu.
Rafmagnsstjórnunarstýringin er áfram í svefnstöðu þar til svefnmerkið er óvirkt.

Notendarökfræði mun festa hlaupandi teljaragildi áður en farið er í svefnstöðu og úttakið á cnt_sleep_enter tengið. Hlaupateljarinn er þá frosinn.
gpio_pad_output (GPIO) er þrískipt þegar ioe er afstaðið.

Farið úr svefnstillingu
Mynd 11. Tímamynd af svefnstillingu

Eftirfarandi röð á sér stað þegar tækið fer úr svefnstillingu:

Innri eða ytri beiðni dregur úr svefnmerkinu og neyðir tækið til að hætta í svefnstillingu.
Eftir seinkun á T3 kveikir orkustjórnunarstýringin á öllum GCLK netum með því að virkja clk_ena[15:0] merki frá LSB til MSB. Eftir þrjár klukkulotur er clk_ena[15:0] merkið að fullu virkt og kveikt er á öllum GCLK netum.
Eftir seinkun á T4 kveikir orkustjórnunarstýringin á öllum I/O biðmunum með því að fullyrða um ioe merkið.

Rafmagnsstýringin er í vakandi ástandi þar til svefnmerkið er staðfest.
Notendarökfræði mun festa hlaupandi teljaragildi fyrir vakandi ástand og gefa út til cnt_sleep_exit tengi. Hlaupateljarinn losnar síðan úr frosti.
gpio_pad_output (GPIO) rekur úttaksgildi þess þegar ioe er fullyrt.

Tímastillingar
Eftirfarandi tafla sýnir skilgreiningu og lágmarksgildi T1, T2, T3 og T4 færibreytna í tímaskýrslumyndinni fyrir inngöngu í svefnstillingu og tímaskýrslu fyrir lokun svefnhams, í sömu röð.
T1, T2, T3 og T4 færibreytur Lágmarksgildi og skilgreining

Parameter	Breidd (bitar)	Lágmarksgildi (klukkulota)	Lýsing
T1	6	1	ioe slökkva á tímasetningu.
T2	6	11	clk_ena slökkva á tímasetningu.
T3	6	1	clk_ena virkja tímasetningu.
T4	6	40	ioe virkja tímasetningu.

Innleiðing vélbúnaðar og straummæling

Þessi hönnun er útfærð með því að nota 10M50DAF484C6 tækið. Þú getur útfært þessa hönnun með því að nota hvaða Intel MAX 10 tæki sem er. Þessi hönnun keyrir á Intel MAX 10 Development Kit Board til að sýna straum og afl hlutfallslega á milli notendahams og svefnstillingar.
Auðlindanýting þessarar hönnunar er sem hér segir:

42,000 LEs (84% af heildar LEs) - grá borðeining notar flestar LEs í tækinu

33 I/O pinna (9% af heildar pinna)—þekja 3 inntak pinna og 30 úttak pinna

Straumurinn í þessari hönnun er mældur með því að nota straumeftirlitshluta (Linear Technologies LTC 2990). Mældi straumurinn er unninn frekar með forstilltri hönnun í MAX II tæki. Mældi straumurinn er sýndur á Intel FPGA Power Monitor GUI þegar PowerMonitor.exe er ræst. Þú munt sjá núverandi skjá fyrir hverja af helstu birgðum fyrir Intel MAX 10 tækið sem hér segir:

2.5V_CORE(5)
2.5V_VCCIO
1.5V_VCCIO
1.2V_VCC

Til að sýna hönnun, er þrýstihnappurinn notaður til að stjórna svefni og LED-ljósin eru notuð fyrir svefnstöðu. Þannig hefur þessum merkjum verið snúið við á pinnastigi. Til að fara í svefnstillingu, ýttu á og haltu inni hnappinum USER_PB0. Til að losa hönnunina í notendaham, slepptu þrýstihnappnum USER_PB0. LED0 gefur til kynna svefnstöðu tækisins. Kveikt er á LED0 þegar tækið fer í svefnstillingu og slökkt er á því þegar tækið er í notendaham. Í svefnstillingu eru gpio_pad_output tengi sem tengjast LED1–LED4 þrískipt og síðan slökkt á þeim.

Mynd 12. Núverandi skjár fyrir hvert framboð

Straumur og Power	Notendastilling	Svefnstilling
1.2V_ICC (mA)	160	11
2.5V_ICCA (mA)	28	28
1.5V_ICCIO (mA)	1.3	1.0
2.5V_ICCIO (mA)	2.7	1.2
Heildarafl (mW)	270	88

Niðurstöðurnar sýna um það bil 93% minnkun á neyslu kjarnastraums (1.2V_ICC) og um það bil 56% minnkun á I/O straumnotkun (2.5V_ICCIO) í svefnstillingu miðað við notendaham. Heildarlækkun orkunotkunar í þessari hönnun í svefnstillingu er um 68%.

Intel MAX 10 Power Management User Guide Archives

Ef IP kjarnaútgáfa er ekki á listanum gildir notendahandbókin fyrir fyrri IP kjarnaútgáfuna.

IP kjarna útgáfa	Notendahandbók
15.1	MAX 10 Power Management notendahandbók
15.0	MAX 10 Power Management notendahandbók
14.1	MAX 10 Power Management notendahandbók

Endurskoðunarferill skjala fyrir Intel MAX 10 Power Management notendahandbók

Skjalaútgáfa

Intel Quartus Prime útgáfa

Breytingar

2022.05.27

18.0

Fjarlægði tilvik af Enpirion úr Intel® MAX® 10 Rafmagnsstjórnun lokiðview og Hönnun aflgjafa köflum.

2018.07.04

18.0

• Uppfærði Power-On Reset Circuitry kafla til að innihalda upplýsingar um að einstök aflgjafi verði að ná ráðlögðu rekstrarsviði innan hámarksaflsgjafar ramp tíma, t_RAMP.

• Frá og með Intel Quartus Prime hugbúnaðarútgáfu 18.0, hefur nafni þessa IP kjarna verið breytt úr Clock Control Block (ALTCLKCTRL) IP Core í ALTCLKCTRL Intel FPGA IP Core.

• Frá og með Intel Quartus Prime hugbúnaðarútgáfu 18.0 hefur nafni þessa IP kjarna verið breytt úr Altera GPIO Lite IP Core í GPIO Lite Intel FPGA IP Core.

• Frá og með Intel Quartus Prime hugbúnaðarútgáfu 18.0, hefur nafni þessa IP kjarna verið breytt úr Internal Oscillator IP Core í Internal Oscillator Intel FPGA IP Core.

• Uppfærði Powerplay Early Power Estimator (EPE) í Early Power Estimator.

Dagsetning	Útgáfa	Breytingar
maí 2017	2017.05.26	Uppfærði hlutann um framkvæmd Hot-Socketing eiginleika.
febrúar 2017	2017.02.21	Endurmerkt sem Intel.
maí 2016	2016.05.02	• Uppfærði I/O Pins Remain Tri-stated While Power Up hlutanum. • Uppfærði aflgjafa sem er fylgst með og ekki fylgst með af POR hringrásarhlutanum. • Uppfærði upplýsingarnar fyrir einbirgðabúnaðinn í töflunni Kröfuröð um skyndivirkjanir.
nóvember 2015	2015.11.02	• Bætti við hlutanum tímabundið. • Tilfellum Quartus II breytt í Quartus Prime.
febrúar 2015	2015.02.09	Bætt við MAX 10 Power Management Controller Reference Design.
desember 2014	2014.12.15	• Uppfærði MAX 10 Power Management yfirview kafla. • Uppfærði hlutann Tvöfalt framboðstæki til að uppfæra upplýsingar um orkunotkun fyrir tæki með tvöföldu framboði. • Uppfærði hlutann aflgjafahönnun til að innihalda hámarksaflnotkun fyrir hvert Intel MAX 10 tæki með stakri aflgjafa. • Uppfærði hlutann Power Management Controller Scheme til að innihalda uppfærslur á svefnstillingu.
september 2014	2014.09.22	Upphafleg útgáfa.

Skjöl / auðlindir

intel MAX 10 orkustjórnun [pdfNotendahandbók
MAX 10 Power Management, MAX 10, Power Management, Management, MAX 10 Power Management

Heimildir

Notendahandbók

intel MAX 10 orkustjórnun