[发明专利]一种SRAM模块的电源管理系统及电源管理方法、FPGA芯片

说明书

本发明提供了一种SRAM模块的电源管理系统及电源管理方法、FPGA芯片，该电源管理系统应用于FPGA芯片中。该电源管理系统包括电源管理模块、电源管理控制器及振荡器。电源管理模块用于给SRAM模块供电，供电电压包括内核电压及模拟输入输出电压。电源管理模块具有用于判断内核电压及模拟输入输出电压是否完成上电的上电复位模块。电源管理控制器及振荡器用于在上电复位模块判断内核电压及模拟输入输出电压完成上电后，控制电源管理模块对SRAM模块上电。电源管理控制器及振荡器还用于在SRAM模块完成上电后，控制电源管理电路对SRAM模块清零。通过采用先上电，之后再清零的方式，使内部各个电源的上电顺序明确，可避免导致内部逻辑混乱的情形，从而减小芯片的功耗。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种SRAM模块的电源管理系统及电源管理方法、FPGA芯片。

背景技术

目前FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列，下文简称FPGA)芯片中有大量的SRAM(Static Radom Access Memory，静态随机访问存储器，下文简称SRAM)模块。在FPGA芯片完成上电之前，需要对SRAM模块进行清零。在FPGA芯片的设计中，为了使FPGA芯片的处理速度更快，通常会单独给SRAM模块进行供电，且给SRAM模块供电的供电电压通常会高于正常的FPGA芯片内的CORE(内部核心，简称内核)模块的电源电压，其中，CORE模块的供电电压(简称CORE电压)是根据工艺提供的标准电压。

现有技术设计中，在上电时，各个电源上电顺序没有固定要求。在应用过程中，如果SRAM电压上电过快，而CORE电压上电较慢，则无法在SRAM模块上电完成之前及时对各个SRAM模块进行清零，内部逻辑容易出现混乱，从而产生较大的功耗。

发明内容

本发明提供了一种SRAM模块的电源管理系统及电源管理方法、FPGA芯片，用以确定在FPGA芯片上电过程中各个电源的上电顺序，使内部逻辑清晰，减小功耗。

第一方面，本发明提供了一种SRAM模块的电源管理系统，该电源管理系统应用于FPGA芯片中。该电源管理系统包括电源管理模块、电源管理控制器及振荡器。其中，电源管理模块用于给SRAM模块供电，且电源管理模块的供电电压包括内核电压及模拟输入输出电压。电源管理模块具有用于判断内核电压及模拟输入输出电压是否完成上电的上电复位模块。电源管理控制器及振荡器用于在上电复位模块判断内核电压及模拟输入输出电压完成上电后，控制电源管理模块对SRAM模块上电。电源管理控制器及振荡器还用于在SRAM模块完成上电后，控制电源管理电路对SRAM模块清零。

在上述的方案中，通过设置上电复位模块判断内核电压及模拟输入输出电压是否完成上电；并在上电复位模块判断内核电压及模拟输入输出电压完成上电后，电源管理控制器及振荡器控制电源管理模块对SRAM模块上电；在SRAM模块完成上电后，控制电源管理电路对SRAM模块清零。通过采用先上电，之后再清零的方式，使内部各个电源的上电顺序明确，可避免上电与清零同时进行时，不能同时完成，导致内部逻辑混乱的情形，从而减小芯片的功耗。

在一个具体的实施方式中，SRAM模块包括SRAM阵列、字线驱动模块及位线驱动模块；电源管理模块对SRAM模块上电具体为：电源管理控制器及振荡器控制电源管理模块以内核电压对字线驱动模块上电；电源管理控制器及振荡器在字线驱动模块完成上电后，控制电源管理模块以设定电压对SRAM阵列上电；其中，设定电压大于内核电压。通过采用SRAM阵列的供电电压(设定电压)大于内核电压，提高SRAM模块的运行效率。且通过采用先对字线驱动模块先供电，后对SRAM阵列后供电的方式，保证SRAM阵列在上电过程中不会出现大电流的现象，便于将数据锁存到SRAM阵列中。