【Vivado那些事儿】FPGA如何计算上拉及下拉强度

【Vivado那些事儿】FPGA如何计算上拉及下拉强度

如何计算内部上拉及下拉电阻器强度?

如何计算支持内部上拉的外部下拉电阻器强度?

要计算内部上拉或下拉强度,需要从器件 DC 及 AC 开关特性数据手册获得 Irpu(最大值)或 Irpd(最大值)。

该 Irpu/Irpd 值基于 Vcco 电压。有了这个信息,就可以使用以下方程式计算 Rpu 和 Rpd。

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Rpu = Vcco / Irpu
Rpd = Vcco / Irpd

例如

在 Vin = 0、Vcco = 1.8V、Irpu(最大值)= 678uA,从 Virtex UltraScale (DS893) Irpu 开始

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Rpu = 1.8V / 678uA = 2.564 k

如果需要添加外部下拉电阻器,就需要根据所使用的 I/O 标准获得 Irpu(最大值)和最大 Vin 低 (Vil) 输入电平。

就本计算而言,我们会将 Irpu(最大值)看作恒流电源。

有了下拉 (Rpd-ext),线路电平必须低于 Vil,才符合 I/O 标准。

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Rpd-ext * Irpu (max) < Vil (max)

Rpd-ext < Vil / Irpu

例如

在 Vin = 0V、Vcco = 3.3V、Irpu (max) = 330uA 时,从 Zynq-7000 PL (DS191) Irpu 开始

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LVCMOS33 Vil (max) = 0.8V

Rpd-ext < 0.8V / 330uA

Rpd-ext < 2.424 k