最近在维护一些fpga板卡(ep4ce30f23c8n),发现有十几块fpga板的3.3v和1.2v都出现了对地短路,拆下外围一些3.3v供电的芯片后,仍然短路,没办法最后直接一狠心把fpga芯片给拆了,结果短路现象竟然都消失了,原来是fpga的3.3v和1.2v击穿短路了;
进一步查找原因,确定究竟是fpga的哪个bank的电源出现了短路,连续测量了好几个fpga芯片,发现都是bank5的问题;
继续深究,为什么偏偏就是bank5出问题了呢,其中定有内因,猜想应该是该bank的某些信号出现了异常导致该bank被击穿;
为了确认这个假设,测量bank5的相关信号对地阻抗,竟然真的验证了之前的假设,接i2c的两根信号线的阻抗都不同程度的出现了异常(正常的板都是无穷大,而出现问题的板接fpga的i2c信号线都仅有几欧到几百欧的阻抗),看来是i2c信号对fpga的管脚造成了冲击而导致fpga电源被击穿短路(fpga还是挺脆弱的,要小心喽,呵呵)。
针对这次的维护工作,对fpga系统的调试和维修也做一下小结了。
fpga系统工作异常,一般常见的有以下两种情况:
1、fpga上电配置不成功;
2、fpga虽上电配置成功,但未正常工作。
不管是哪种情况,首先都应该先检查电源系统和晶振是否正常工作,确认它们都没问题后再继续往下查找问题。
对于第一种情况,通常可定位在fpga的配置电路:1、确认配置模式选择是否正确;2、配置相关信号线阻抗是否正常,这些信号线有:config_done,nconfig,nce,nstatus,ncs,asdo,dclk,data,其中,测量config_done信号对地阻抗较容易确定配置电路问题所在(个人认为)。正常情况下,config_done对地阻抗应该是至少几千欧级别(此处的阻抗约为11k欧左右),若测量其阻抗低于了1k,那基本就可以肯定该配置电路出问题了。
对于第二种情况,除去电源问题,一般就是晶振的问题。若以上措施仍未有效查找并解决问题,可进一步确认fpga的全局信号线的硬件连接、软件设置是否正确,如:dev_oe、dev_clrn。
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