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FPGA与DSP信号处理系统的散热设计

发布时间:2020-07-21 19:25:37 阅读: 来源:电磁炉厂家

引言 随着系统性能的不断提升,系统功耗也随之增大,如何对系统进行有效的散热,控制系统温度满足芯片的正常工作条件变成了一个十分棘手的问题。通常使用风冷技术对系统进行散热。采用风冷技术时要重点考虑散热效率问题,一般可以通过使用较好的导热材料和增大散热面积来实现,但这就带来了系统成本的提高和体积的增加,因此必须选择最优的结合点。另外,要充分考虑热量传播的方向,使其在以尽可能的路径传播到外界的同时,能够保证热量远离那些易受温度影响的器件。现在,一些公司也推出了进行系统散热设计的辅助工具,大大提高了系统设计的可靠性。

本文引用地址: 系统结构 本系统以FPGA作为高性能实时信号处理系统的数据采集和控制中心,2片DSP为数据处理中心,主要包括4个功能模块――数据采集模块、FPGA数据控制模块、DSP处理模块和通信模块,系统结构框图如图1所示。

系统使用外部5 V稳压电源作为主电源供电;采用50 MHz外部晶振输入,并在FPGA内部完成分频和倍频。复位方式有两种:上电复位和手动复位。在FPGA内部,通过计数器自动产生一个上电复位信号,然后让该信号与MAX811提供的复位信号经过与门,产生系统板上的复位信号,这样做既能保证上电复位的时间又能够保留MAX811手动复位的特点。

2 系统功耗估计 本系统的核心部分主要由1片FPGA(XC3S1500)与2片DSP(ADSP-TS201)组成,它们占据了系统功耗的主要部分,因此要对这部分功耗进行大致的估算,同时考虑到板上的其他器件,对估算的结果适当放宽,最终给出电源部分的具体设计参数。 (1)FPGA(XC3S1500)功耗估计 XC3S1500正常工作时需要提供3个电压:1.2 V内核电压、2.5 V以及3.3 V的I/O电压,其功耗估计情况如表1所列。

(2)DSP(ADSP-TS201)功耗估计 ADSP-TS201正常工作时需要提供3个电压:1.2 V内核电压、1.6 V片上DRAM电压以及2.5 V的I/O电压。当ADSP-TS201工作在600MHz时,其功耗情况如表2所列。

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