ice40_power
1.0.0
這項練習的目的是從權力的角度來了解ICE40 FPGA中的各種權衡。這將使我們能夠設計使用FPGA並估算電池壽命並提供設計時間指導的電池供電設備。
注意：表中的所有電流都在UA中。
| 描述 | PLL（1.219V） | 銀行0（3.283V） | 銀行1（3.283V） | 銀行2（3.283V） | 核心（1.219V） |
|---|---|---|---|---|---|
| 未配置 | 4.4 | 1.29 | 1552 | 1.5 | 381.6 |
| 重置 | 4.4 | 1.29 | 82.9 | 1.5 | 188.3 |
| 空白設計 | 4.1 | 1.3 | 3.4 | 1.5 | 85.6 |
| 外部12 MHz + 28位計數器（32 LC） | 4.1 | 1.3 | 3.4 | 1.5 | 613.5 |
| 外部12 MHz + 28*2位計數器（60 LC） | 4.1 | 1.3 | 3.4 | 1.5 | 616.65 |
| 外部12 MHz + 28*4位計數器（116 LC） | 4.1 | 1.3 | 3.4 | 1.5 | 624.2 |
| 外部12 MHz + 28*8位計數器（228 LC） | 4.1 | 1.3 | 3.4 | 1.5 | 641.3 |
| HFOSC（48 MHz） + 24位計數器（28 LC） | 4.1 | 3.76 | 3.4 | 1.5 | 2184 |
| HFOSC（24 MHz） + 24位計數器（28 LC） | 4.1 | 3.76 | 3.4 | 1.5 | 1162 |
| HFOSC（12 MHz） + 24位計數器（28 LC） | 4.1 | 3.76 | 3.4 | 1.5 | 645 |
| HFOSC（6 MHz） + 24位計數器（28 LC） | 4.1 | 3.76 | 3.4 | 1.5 | 388.4 |
| LFOSC（10 kHz） + 24位計數器（28 LC） | 4.4 | 3.76 | 3.4 | 1.5 | 96.3 |
| 外部停止時鐘（0 kHz） + 24位計數器（28 LC） | 4.4 | 3.76 | 3.4 | 1.5 | 92.1 |
| HFOSC（12 MHz） +數學（無DSP） + 24位計數器（208 LC） | 4.1 | 3.76 | 3.4 | 1.5 | 996 |
| HFOSC（12 MHz） +數學（1 DSP） + 24位計數器（72 LC） | 4.1 | 3.76 | 3.4 | 1.5 | 882 |
| HFOSC + RGB（48 MHz時鐘） | 4.4 | 321.9 | 3.4 | 1.5 | 2195 |
| PLL（12MHz，16MHz輸出） | 138.6 | 1.29 | 3.42 | 1.4 | 1419 |
| PLL（12MHz，32MHz輸出） | 138.9 | 1.29 | 3.42 | 1.4 | 2029 |
| PLL（12MHz，48MHz輸出） | 103.6 | 1.29 | 3.42 | 1.4 | 2573 |
Flash的FPGA靴子通過低功率10kHz設計編程。 FPGA從Flash配置自身，並在Core和SPI Flash Bask（Bank 1）上汲取電源，如下所示。總能耗數量和啟動時間對於可以關閉FPGA並要求其啟動以節省的應用非常重要。如下圖所示，從閃光燈啟動的啟動消耗了約46nah的能量，並且從頭到尾都需要大約70毫秒。請注意，這不包括Flash芯片功耗！
好的，太好了，現在我們有了測量，如果我們不能使用它，那有什麼好處！讓我們從玩具設計開始，以便易於理解。
顯然，當它睡著時，我們需要在FPGA上登機。切換10kHz和48MHz之間的設計需要特殊護理，以避免在兩個時鐘之間多重時鐘上的故障。無故障時鐘MUX是一個非常標準的組件，可以乾淨地進行操作。
10kHz振盪器不僅為GFCM提供了饋送，還為將時鐘切換到完成工作的設計的計時器。計時器是一個簡單的計數器，每3.2s選擇較高的時鐘速率。
在這種情況下進行工作的設計是一個簡單的LED眨眼，可以用相當複雜的東西代替。
一個簡單的測試板用於證明設計並擺脫錯誤...
完整的設計消耗了62個LC，3 SB_GB，1 LF_OSC，1 HF_OSC和RGB驅動程序。這是FPGA在核心電源導軌上的當前消耗。如您所見，這似乎已經實現了目標！
