Расчет необходимого тока выходного пина, Как рассчитать максимальный ток ножки ПЛИС Опции

[mrjoun]

Добрый вечер!
1) Как рассчитать какой максимальный ток нужен ножки ПЛИС, чтобы фронты были нормальные и без помех?
2) Как рассчитывать если ни одна микросхема висит, а несколько?
3) Как рассчитывать если есть подтягивающий резистр на питание или на землю?

Правильно ли я понимаю что от микросхемы нам нужно емкость входных ножек, для примера возьмем из datasheeta флешки?

[Boris_TS]

Я бы посоветовал воспользоваться чем-нибудь типа HyperLynx (PCB Analysis and verification tool от Mentor Graphics).
Для начала IBIS моделей (передатчика и приёмника) вполне должно хватить.

[mrjoun]

Я бы посоветовал воспользоваться чем-нибудь типа HyperLynx (PCB Analysis and verification tool от Mentor Graphics).
Для начала IBIS моделей (передатчика и приёмника) вполне должно хватить.

Спасибо. Знаком с данной программой, но к сожалению нету средств для использования её в каждой непонятной ситуацией.
Думал может есть какие нибудь расчеты для быстрого получения результатов.

Сообщение отредактировал mrjoun - Aug 28 2018, 16:28

[MegaVolt]

Спасибо. Знаком с данной программой, но к сожалению нету средств для использования её в каждой непонятной ситуацией.
Думал может есть какие нибудь расчеты для быстрого получения результатов.

Максимальный ток ножки задаётся в проекте плис. Ёмкость известна. Время её заряда считается t=CU/I.
Чем не примерный расчёт. Плюс можно добавить ёмкость монтажа. Ёмкость самого пина ПЛИС.

Добрый вечер!
1) Как рассчитать какой максимальный ток нужен ножки ПЛИС, чтобы фронты были нормальные и без помех?

Про нормальные написал выше. Про помехи не очень понятно как ток ножек связан с помехами....

2) Как рассчитывать если ни одна микросхема висит, а несколько?

Сложить ёмкости.

3) Как рассчитывать если есть подтягивающий резистр на питание или на землю?

Смотря чем управялем. Если открытым коллектором то обычная RC цепь. Если активным выводом то по сути подтяжка ни на что не влияет при разумных величинах подтяжки.

Правильно ли я понимаю что от микросхемы нам нужно емкость входных ножек, для примера возьмем из datasheeta флешки?

Если не секрет что за задача стоит? Что такое разрабатывается что встаёт вопрос не согласования линий и пр... а нагрузочная способность выходов?

За последние лет 20 я не помню чтобы приходилось считать нагрузочную способность выходов плис. Ещё у жёсткой логики помню были такие развлечения. А сейчас это накой?

Есть желание подцепить к ПЛИС десяток другой флешей в параллель?

[iosifk]

Максимальный ток ножки задаётся в проекте плис. Ёмкость известна. Время её заряда считается t=CU/I.
Чем не примерный расчёт. Плюс можно добавить ёмкость монтажа. Ёмкость самого пина ПЛИС.

Я только немного добавлю.
В ПЛИС можно задать "скорость наростания" и "силу тока" для конкретного вывода. Но при этом есть ограничение на число одновременно переключаемых выходов в зависимости от выбранного тока. При 24 мА число выводов невелико, при 2 мА на порядок больше.
Как выбрать "силу тока"? Естественно, чем меньше ток, тем дольше заряжается емкость нагрузки. Но!!! Все дело в самой нагрузке. Если у нее тактовая 1 Мгц, то для нее фронты в 0,1 от длительности клока вполе возможно будут приемлемы. А вот если внутренняя тактовая 100 Мгц, как у ПЛИС, то для такой нагрузки медленный фронт импульса - будет восприниматься как пологая пила... Потому как на фронт еще наложатся колебания от отражений, наводок, помех и т.д.
В любом случае, Вы можете в реальном железе оценить фронты и потом изменить настройки проекта, либо чтобы улучшить фронты, либо наоборот завалить фронты, но уменьшить потребление и помехи от переключения.

[MegaVolt]

Но при этом есть ограничение на число одновременно переключаемых выходов в зависимости от выбранного тока.

Есть. Только я в реальной жизни ни разу на это ограничение не наступал. При этом в большинстве случаев кристаллы по IO заняты на 100%

Ведь ограничение как я понимаю срабатывает когда все линии нагружены именно на этот ток а постоянку. А это в КМОП схемах скорее редкость. Соответственно максимум на что можно наткнуться это на затягивание фронтов.

[Gorby]

Есть. Только я в реальной жизни ни разу на это ограничение не наступал. При этом в большинстве случаев кристаллы по IO заняты на 100%

Ведь ограничение как я понимаю срабатывает когда все линии нагружены именно на этот ток а постоянку. А это в КМОП схемах скорее редкость. Соответственно максимум на что можно наткнуться это на затягивание фронтов.

Вы ошибаетесь. Ваше счастье, что не попадались проекты, где количество SSO превышает лимиты.
Начинается жесть с питанием и рандомными сбоями. И самое главное, причина совсем не очевидна.

Удачи.

[MegaVolt]

Вы ошибаетесь. Ваше счастье, что не попадались проекты, где количество SSO превышает лимиты.
Начинается жесть с питанием и рандомными сбоями. И самое главное, причина совсем не очевидна.

Я про это же и говорю что мне сложно представить проект где нужно шевелить большущим количеством полновольтовых выходов на огромной частоте и с большими ёмкостями. Т.е. там где нужны большие скорости там LVDS где скорости не нужны можно ставить полновольтовые выходы но раз скорость не важна то можно ограничить ток.

Если не секрет а что за проект был?

[Boris_TS]

Т.е. там где нужны большие скорости там LVDS где скорости не нужны можно ставить полновольтовые выходы но раз скорость не важна то можно ограничить ток.

Если не секрет а что за проект был?

Дело в том, что там, где нужны действительно большие скорости и огромная пропускная способность, часто применяется не LVDS, а SSTL/HSTL: в таком случае количество I/O на один IO-Bank возрастает практически в 2 раза (по сравнению с LVDS) - и в этом случае очень легко поиметь проблемы с SSO.

Сейчас, конечно, в современных ПЛИС хорошо развились SerDes'ы (MGT) - и частенько для высокоскоростных обменов они подходят лучше, а вот лет 5-7 назад с MGT была тоска полная.
Да и в современных DDR’ах пока ещё используют SSTL, а не MGT (Про Hybrid Memory Cube знаю... даже как-то обсуждал с представителями Micron его сильные и слабые стороны по сравнению с DDR, естественно, применительно к ПЛИС).