热插拔和上电复位

1、热插拔和上电复位简介Cyclone II器件提供热插拔（也称为热插入或热交换）并且不使用电源排序支持任何外部设备的使用。您可以插入或删除一个Cyclone II板在系统运行期间对系统或正在运行的系统总线板不会造成不良影响。该热插拔功能，减少了使用印刷电路的Cyclone II板（PCB）设备设计电路的设计难度，也包含器件3.3-，2.5-，1.8-和1.5- V的组合设备。与Cyclone II热插拔功能，您不再需要确保每个板的设备正确的上电序列。Cyclone II热插拔功能提供:1.版或设备的插入和删除，无需外部元件或操纵板2.支持任何电顺序3. 热插入时是非侵入式的I / O缓冲区系统总

2、线 本章还讨论了上电复位（POR）电路中Cyclone II器件. POR电路保持在复位状态的设备直到VCC是操作范围内。Cyclone II热插拔产品规格 Cyclone II器件提供的所有三个特点热插拔能力上述无需任何外部元件或特殊设计要求. Cyclone II器件中的热插拔功能，提供了下列各项：1. 该装置可以驱动前电无任何损害设备本身。2.I / O引脚保持三态上电期间,设备不驱动器或运行，而从影响其他总线在运作。器件可驱动在上电之前可以把信号引到I/ O引脚信号专用输入引脚和专用时钟的Cyclone II器件管脚之前或期间电或掉电不会损坏设备。 Cyclone II器件支持任何电或

3、断电序列（的VCCIO和VCCINT）简化系统级设计。I / O引脚在上电期间保持三态状态 一个设备不支持热插拔可能中断系统操作或者在运行之前或上电期间引起争论。在热插拔的情况下，Cyclone II器件的输出缓冲器在系统上电或断电时关闭。Cyclone II设备不会驱动，直到设备的配置完成，并已达到适当的工作条件。该I / O引脚处于三态，直到器件进入带弱上拉电阻（R）至3.3V用户模式。参照图4-1详细信息。在任何序列可以开或关VCCIO和VCCINT引脚。 VCCIO和VCCINT必须单调上升直到达到他们的稳定状态水平。（参见图4-3更多信息。）电源斜坡率的范围可以从100s至100毫秒

4、非“A“设备。双方的VCC电源必须在100毫秒内断电，以防止 对方的I / O引脚烧坏。在热插拔时，I/ O引脚电容低于15 pF和时钟引脚电容小于20 pF的. Cyclone II器件符合下列热插拔规范。1. 该热插拔直流规范| IIOPIN|“300微安。2. 该热插拔交流规范| IIOPIN|“8纳秒或10mA。 本规范考虑到脚的电容，但不考虑对板跟踪和外部负载电容. 你必须考虑其他跟踪电容，连接器，并分开装载. IIOPIN是在用户I / O器件的引脚电流。直流规范适用于当所有器件的VCC供应在稳定通电的或已启动的条件下. 对于交流规范，峰值电流持续时间上电瞬变为10毫微秒或更少。半

5、导体器件一般就可能成为关注热点的一种可能原因是闩锁的潜力当电子系统热嵌成一个主动系统时.就会发上闭闩. 在热插拔，信号引脚可连接和活动的系统驱动电源之前，可提供电流的设备的VCC和接地. 这种情况可能导致闭锁，并导致一个内部低阻抗从VCC到接地. 因此，该设备扩展大量的电流，可能造成电力损失。 Altera公司确保了设计的I/ O缓冲器和热插拔电路，即Cyclone II器件是免疫的闭锁在热插拔时。在Cyclone II中实施热插拔的特征该热插拔功能是关闭电源输出缓冲区（无论是VCCINT电源或的VCCIO用品）或者关机。热插拔的插座电路信号产生内部HOTSCKT VCCINT电源时，无论是或

6、的VCCIO低于阈值电压,该设计不能使用HOTSCKT信号其他用途关闭输出缓冲区HOTSCKT削减，以确保信号没有直流电流（除弱上拉漏电流）通过引脚泄漏。当VCC爬升缓慢，VCC是还比较低。 即使在内部POR信号FPGA结构设计不向客户使用）被释放，配置完成. 该CONF_DONE，nCEO和n状态引脚没有反应，作为输出缓冲区不能输出来，因为热插拔电路I / O保持在在三态这样的VCC引脚电压. 因此，热插拔电路已经取消了对这些配置或双向引脚输出以确保他们能够在配置过程中操作. 这些引脚可在预期的上电和断电顺序进行. 每个I/ O引脚在图4-1所示的电路。图4-1 热插拔电路的Cyclone

7、II器件的框图POR电路监视VCCINT电源电压水平，并保持I / O引脚三态，直到设备在用户模式。控制电路的电压允许I / O引脚被驱动前的VCCIO 或VCCINT3的3.3V电源供电，它阻止驱赶时，当设备不是在用户模式下时，阻止I/ O引脚输出。 有关详细信息，请参阅第二卷的Cyclone II为内部弱上拉电阻值器件手册1中关于直流特性和定时规范的篇章。 图4-2显示了一个晶体管级的Cyclone II器件的I / O缓冲区的横截面。这种设计保证了当VCCIO在 VCCINT在前被电源供电或如果I/ O引脚电压比VCCIO高时输出缓冲器不启动。这也适用于热插拔时的瞬时电压尖峰。泄漏的电压

8、容差VPAD控制电路的电容电流的变化。图4-2 晶体管FPGA器件平图的I / O缓冲器图4-2注释：（1） 这是逻辑阵列信号或无论是VCCIO或VPAD的较大信号。（2） 这是VCCIO或VPAD的较大信号。上电复位电路Cyclone II器件包含使该器件保持在复位状态，直到电源电压水平上电稳定的POR电路。POR电路监视VCCINT电压等级和三太门电路所有的I / O引脚，直至VCC达到建议的运作水平。此外， POR电路还监测两个I/ O组的VCCIO水平，其中包含配置引脚（I / O组1和3的EP2C5和EP2C8，I / O组2和6的EP2C15A，EP2C20，EP2C35，EP2C

9、506 3和EP2C70）和三态门I/O引脚，直至VCC达到建议的操作水平。 Cyclone II器件进入用户模式后，POR电路继续监测VCCINT电压水平，使欠压复位条件通过用户模式可以被检测出来。如果在用户模式下POR触发点电压VCCINT骤降，POR电路将使器件复位。如果在用户模式下电压VCCIO骤降，POR电路不会使器件复位。Cyclone II器件“唤醒“时间 在一些应用中，对于一台设备需要唤醒得很快以便开始运作是有必要的。Cyclone II器件系列给支持快速唤醒时间的应用程序提供了快速上电功能。支持快速上电功能的设备被定为“A“的序号代码，并有类似非A装置的严格上电要求。 对于C

10、yclone II器件，唤醒时间由上电，POR，上电复位，配置和初始化组成。该设备必须经过四个阶段的正确配置，并开始运作。你可以使用下列公式计算唤醒时：唤醒时间= VCC渐变时间+POR时间+配置时间+初始化时间。图4-3说明了触发时间后的组件。图4-3Cyclone II唤醒时间图4-3注释：（1）VCC渐变必须是单调的。VCC渐变时间和POR时间将取决于设备的特点和系统中使用的电源供应器。快速设备需要的最大VCC的斜坡时间是2毫秒，最高POR时间是12毫秒。配置时间将取决于选择的配置方式和配置文件的大小。可以通过将配置时钟周期内的配置文件数目的位数相乘来计算配置时间。对于快速配置时间，应该

11、使用频率最高为100兆赫DCLK的被动串行（PS）配置模式。此外，您可以使用压缩以减少配置的文件大小，加快配置时间。该tCD2UM或tCD2UMC参数将决定初始化时间。 欲了解更多有关tCD2UM或tCD2UMC参数信息，请参阅Cyclone II器件手册中的配置Cyclone II器件的篇章。如果不能满足最大VCC的斜坡时间的要求，必须使用外部组件来保持低电平，直到n配置电源已经达到了最低推荐工作的水平。否则，该设备可能无法正确地配置和进入用户模式。总结Cyclone II器件是热镶嵌并且为防止I / O引脚断电支持在要求VCCIO和VCCINT启动并在100毫秒的相互推动下的所有上电和断电序列。Cyclone II器件不需要任何外部设备的热插拔和电源排序。文档的修订历史表4-1显示了此文档的修订历史。表4-1文档版本历史日期和文档版本所做的更改更改摘要2007年2月