系统监视器

利用内置式 ADC 监控片上和片外参数

Virtex™-5 FPGA 系统监视器提供了用于热管理和测量片上电源电压的集成式解决方案。通过 JTAG 接口接入系统监视器实现了一款功能强大的工具，从而能够在硬件开发和制造过程中进行调试与测试。片上接入系统监视器实现了整个系统管理基础设施的整合，从而提高了性能和可靠性。自定义的临界温度或电源状况报警警报。

系统监视器的核心元件是10位 200kSPS（1000 个采样/秒）通用模数转换器（ADC）。自动校准和自检特性可以保证在整个温度范围内（-40°C 至 +125°C）实现准确而又可靠的测量。ADC 用来数字化片上模拟传感器的输出，并且最多还可以监视 17 个外部模拟输入，以便查明影响系统性能的外部因素。一加电，系统监视器就可以正常运行，并且无需设计努力即可进行基本操作。完整的系统监视器解决方案带有 ChipScope™ Pro、CORE Generator™ 和 ISE™ 9.1i 开发工具。

特性简介：

用于监控电源电压和温度的单芯片解决方案
片上温度测量（±4°C）
片上电源测量（±1%）
简便易用、设备齐全

可以在配置器件之前、过程中和之后使用
无需设计即可实现基本操作
自主监控所有片上传感器
片上传感器的用户可编程报警阈值

内置式、用户可存取的10位、200-kSPS（1000 个采样/秒）ADC

偏移和增益误差的自动校准
DNL = ±0.9 LSB （最大值）

支持的外部模拟输入通道多达17个

0V 至 1V 的输入电压范围
监控外部传感器，如电压和温度传感器
通用模拟输入

从架构或 JTAG 抽头接入系统监视器
FPGA 配置之前和器件掉电期间都可正常运行（只通过 JTAG 抽头接入）
如果片上温度达到了 125°C，则自动给芯片断电
- 默认情况下，禁用自动掉电功能

表1. 系统监视器的特性和优势
特性	优势
片上温度测量	无需外部热二极管监控 IC 保证实现工厂测试精度。
片上电源测量	无需外部 ADC 提供了访问封装内电源测量值的入口，这是外部 ADC 所不能实现的。
简便易用	无需设计，即可获得基本的散热和电源监控功能。一加电，无需进行 FPGA 配置，系统监视器即可正常运行。因此，设计周期内的各个阶段都有系统监视器。
用户可存取的 ADC	支持通用 ADC 的访问。ADC 是完全指定的，并且如果需要的话可以用到其它应用中。
自检和自动校准	保证整个环境条件和时间范围内的精度
从架构或 JTAF 抽头访问	提供了通过 JTAG 接口访问模拟测量值（片上和外部）的入口，从而实现了功能强大的调试和测试功能。JTAG 接口无需任何配置，因此，它随时可用。可以轻松地从存取区域恢复现有 JTAG 基础设施模拟测量值。生产中的边界扫描检查包含电压、温度和其它模拟量的测量值。
配置 FPGA 之前即可正常运行	因为配置之前和配置中与芯片掉电过程中系统监视器均可正常运行，所以能够保证实现最大的监控范围。系统监视器还可用作系统初始化过程中加电自检的一部分。
自动芯片掉电	如果片上热传感器发现温度高于 125°C，则允许系统监视器初始化芯片掉电。在不充分冷却的情况下进行开发或测试时，这种特性很有用。断电前 10ms 会发出警报。默认情况下，这种功能是禁用的；需由用户明确启用。