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Forum: FPGA, VHDL & Co. Cyclon 3 Stromaufnahme und Spannungsversorgung


Autor: Mikrofriendly Rene (rennreh)
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Guten Abend,
ich schaue schon seit längerem auf Altera´s seite und durchforste die 
Datasheets aber nirgendwo finde ich einen schönen konkreten hinweis 
welche Stromaufnahmen ein Cyclon 3 (Speziell der EP3C10Q144) für seine 
IO-Pins/Core usw verkraftet. Bzw ich bin etwas verwirrt wegen der frage 
nach der Spannungsquelle des FPGA´s:
Lineare spannunsgregler wie den 7805 etc sind sicher nicht die schöne 
wahl da sie auch ne tolle Heizung abgeben. DCDC Wandler sind bestimmt da 
die bessere wahl wah ?

Also ich möchte von meinem PC-Nezteil die 5V/12V Nutzen.
Daraus möchte ich die VCCINT (1,2V) erzeugen und die VCCIO mit 
3,3V(Wobei dann wieder die frage zu klären ist was lässt denn der FPGA 
IO-Ausgangsseitig für Stromstärken zu). Welche regler eigen sich 
wirklich ?

mfg

Autor: Schrotty (Gast)
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die Stromaufnahme deines Cores ist abhängig von deinem Design, das du 
in´s FPGA lädst.

Die Stromaufnahme deiner IO-Bänke ist abhängig von dem Strom, den deine 
angeschlossene Schaltung AUS den FPGA Pins "zieht".


Für zweiteres gibt es sicherlich einen Grenzwert, wieviel Strom ein Pin 
maximal "liefern" kann.

Für ersteres kannst du nur mit deinem Design in einen "Power Estimator" 
gehen und es abschätzen lassen, wieviel Dein Core "ziehen" wird.

Autor: Gast (Gast)
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Die Treiberstärke der IO-Pins kann so zwischen 2 und 16mA eingestellt 
werden. Siehe auch hier: 
http://www.altera.com/literature/hb/cyc3/cyc3_ciii51007.pdf

Wieviel Strom der Core und die IO-Treiber aufnehmen hängt ganz stark von 
der Togglerate der Signale ab, d.h. hohe Frequenzen und viele sich 
ändernde Signale -> hohe Stromaufnahme. Ich würd einfach mal spionieren, 
wie das Altera zb. auf dem Cyclone 3 Evalboard macht.

Autor: Mikrofriendly Rene (rennreh)
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Ok, vielen danke für die Antworten :)

Auf welchen Richtwert kann ich mich denn Einstellen zum Betreiben eines 
Cyclon3 im extremfall ohne die IO´s zu berücksichtigen ?

Also ich könnte jtzt in der Programmiersoftware als Standart 8mA 
zulassen. Wenn ich ausversehen ein kurzschluss verursache, dann würden 
Tatsächlich nur 8mA maximal fließen oder würde da noch mehr kommen und 
der FPGA nimmt schaden ?
Wenn ich für alle IO-Bänke den Standart von 8mA einstelle und 
gleichzeitig auch diese Stromstärke ziehe dann sind das bei 80 IO/pins 
640mA also würde doch ein Linearer Spannungsregler genügen :)

Es drängt sich noch ein frage auf:
Für die Io/Bänke sind so einige Spannungsstandarts vorgesehen. Ist es 
auch möglich andere Spannungsstandarts zu nutzen oder sollte man auch 
wirklich nur diese nehmen .. bzw was passiert wenn ich 5V TTL nutzen 
möchte aber der Cyclon 3 Laut Datenblatt nur maimal 3,3V Vorsieht .. 
überfahre ich den C3 damit gnadenlos ?

mfg

Autor: Christian R. (supachris)
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Im Normalfall kann man sich den Stromverbrauch in etwa vom Design Tool 
ausspucken lassen. Bei Xilinx geht das zumindest und liefert einen recht 
guten Schätzwert...

Autor: Gast (Gast)
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> Für die Io/Bänke sind so einige Spannungsstandarts vorgesehen.
Die Standards müssen natürlich mit der entsprechenden VCCIO einhergehen. 
Nur weil du 3.3V I/O eingestellt hast werden aus 2.5V VCCIO noch keine 
3.3V :-)

> wirklich nur diese nehmen .. bzw was passiert wenn ich 5V TTL nutzen
> möchte aber der Cyclon 3 Laut Datenblatt nur maimal 3,3V Vorsieht ..
> überfahre ich den C3 damit gnadenlos ?

Das sollte in dem Link zu erfahren sein den ich oben gepostet hab. 
Stichwort Absolute Maximum Ratings.
Pauschal würd ich mal sagen: Ja

Autor: Mikrofriendly Rene (rennreh)
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Vielen Danke für die Antowrten

mfg

Autor: Schrotty (Gast)
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>Auf welchen Richtwert kann ich mich denn Einstellen zum Betreiben eines
>Cyclon3 im extremfall ohne die IO´s zu berücksichtigen ?

Das kann man pauschal wirklich nicht sagen.
Es hängt ab von
- der komplexität des Designs
- der Corespannung
- der Taktrate

Das musst du dir von deinem Tool anhand deines Designs berechnen lassen.

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