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40MX和42MX FPGA系列
功耗
MX设备的总体能耗由
向上的静态和动态力和可表示
用下面的等式：
通过CMOS电路消耗的功率可以被表示
由等式：
功率（ μW ） = C
EQ
* V
CCA2
* F(1)
其中：
C
EQ
=表示在皮法的等效电容（ pF）的
V
CCA
=电源以伏特（V）的
F =开关频率在兆赫（MHz ）
通用动力方程
P = [I
CC
待机+ I
CC
活跃] * V
CCI
+ I
OL
* V
OL
* N
+ I
OH
* (V
CCI
– V
OH
) * M
其中：
I
CC
待机是流动的电流时，没有输入或
输出发生变化。
I
CC
活跃的是电流，由于CMOS
切换。
I
OL
, I
OH
是TTL汇/源电流。
V
OL
, V
OH
是TTL电平输出电压。
N等于输出驱动TTL负载与数
V
OL
.
M等于输出驱动TTL负载与数
V
OH
.
为N和M的准确值是难以确定
因为它们所依赖的家庭类型，设计
详细信息，以及在系统中的I / O 。电源可以分
成两部分：静态和活性。
等效电容
等效电容是通过测量计算
I
CC
活性以指定的频率和电压的每个
感兴趣的电路元件。测量过
在一个固定值来进行频率范围内的
V
CC
.
等效电容是与频率无关的，所以
结果可用于在宽范围的操作的
条件。等效电容值示
下文。
C
EQ
值的Actel FPGA的MX
模块（C
EQM
)3.5
输入缓冲器（C
EQI
)6.9
输出缓冲器（C
EQO
)18.2
路由阵列时钟缓冲器载荷（C
EQCR
)1.4
为了计算有功功率的消耗
完整的设计，各部件的开关频率
逻辑必须是已知的。下面的等式示出了
分段对所有组件的线性求和。
功率= V
CCA2
* [ （M X
C
EQM
* f
m
)
模块
+
(n *
C
EQI
* f
n
)
输入
+ (p * (
C
EQO
+ C
L
) *
f
p
)
输出
+
0.5 * (q
1
*
C
EQCR
* f
q1
)
routed_Clk1
+ (r
1
*
f
q1
)
routed_Clk1
+
0.5 * (q
2
*
C
EQCR
* f
q2
)
routed_Clk2
+ (r
2
*
f
q2
)
routed_Clk2
(2)
静态功耗组件
静态功耗，由于待机电流一般是
整体功耗的小部件。
备用电源被计算为商业，最坏情况下的
条件。通过TTL负载静态功耗
依赖于输出驱动的数量，并在
DC负载电流。例如，一个32位的总线下沉4毫安在
0.33V会产生42MW与驱动低所有输出，
和140mW的所有输出驱动高。实际
功耗将介于两者之间，平均为I / O的
切换状态随着时间的推移。
其中：
m
数=
频率f
m
数=
频率f
n
数=
频率f
p
逻辑
输入
产量
模块
缓冲器
缓冲器
开关
开关
开关
at
at
at
有源组件
在CMOS器件的功耗通常占主导地位
由动态功耗。动态功耗
消耗量是频率相关的，并且是一个函数
逻辑和外部I / O 。有源功率耗散
从充电的内部芯片电容结果
互连，未编程反熔丝，模块输入，
和模块的输出，加上外部电容因
PCB走线和负载设备的投入。另外一个
有源功率耗散的组件是图腾
极电流的CMOS晶体管对。净效应
可以用等效的电容相关联，那
可以与频率和电压来进行组合
表示有源功率耗散。
n
p
q
1
q
2
r
1
r
2
=时钟负载的第一个路由阵列数
时钟
=布在所述第二时钟负载数
阵列时钟
=固定电容，由于第一个路由阵列
时钟
=固定电容，由于第二路由阵列
时钟
1 -8
v6.0
