[发明专利]使用卫星ADC在FPGA上进行根监视

说明书

公开了用于监视可编程器件的多个操作条件的系统和方法。在一些实施例中，所述系统可以包括根监视器，其包括被配置为生成参考电压的电路；分布在可编程器件上的多个传感器和卫星监视器；以及耦接到根监视器和多个卫星监视器中的每一个卫星监视器的互连系统。每个卫星监视器可以在多个传感器中相应的一个传感器附近，并经由局部互连耦接到所述相应的一个传感器。互连系统可以包括一个或多个模拟通道，其被配置为向多个卫星监视器中的每一个卫星监视器分配参考电压，并且可以包括一个或多个数字通道，其被配置为选择性地将来自多个卫星监视器中的每一个卫星监视器的数字数据作为数据包路由到根监视器。

技术领域

本发明总体上涉及集成电路器件，具体地，涉及监视集成电路的一个或多个操作条件。

背景技术

可编程逻辑器件(PLD)是可由用户编程以实现各种用户指定电路设计的器件。PLD的一个示例是现场可编程门阵列(FPGA)。FPGA可能包括一组可配置逻辑块(CLB)、专用随机存取存储器块(BRAM)、输入/输出块(IOB)、数字信号处理器(DSP)、多个处理内核、和其他子系统(例如，存储器控制器、器件管理资源和配置电路)，它们可以通过可编程互连结构选择性地连接在一起。用户指定的电路设计可以通过将代表用户指定的电路设计的配置数据加载到配置寄存器中来在可编程器件内实现，这些配置寄存器共同确定由可编程器件的各种块、互连结构和子系统执行的功能和操作。

可编程器件内的电气部件通常在指定的操作条件下操作。例如，电气部件可以被设计为在指定的温度范围内运行，并且如果运行温度升高超过某一水平，则可以禁用或断电。又例如，电源电压通常保持在最小电压电平和最大电压电平之间，以向可编程器件内提供的其他电气部件提供相对恒定的工作电压。随着可编程器件的尺寸和复杂性增加，同时使用较低的电源电压和较小的器件几何形状，监视其操作条件的准确性变得越来越重要。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍在以下具体实施例中进一步描述的对概念的选择。发明内容部分无意确定要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在限制要求保护的主题的范围。此外，本公开的系统、方法和设备均具有若干创新方面，其中没有一个单独负责本文公开的期望属性。

本公开中描述的主题的一个创新方面可以被实施以监视分布在可编程器件上的各种电路和部件的操作条件。在一些实施例中，可编程器件可以包括多个可配置逻辑资源、根监视器、分布在可编程器件的各个位置的多个传感器、分布在可编程器件的各个位置的多个卫星监视器，以及被耦接到可配置逻辑资源、根监视器和多个卫星监视器中的每一个卫星监视器的网络互连系统。传感器中的每一个传感器可以被配置为在各个位置中的相应位置处测量关联电路的操作条件，并且可以向卫星监视器中的相应一个卫星监视器提供指示所测量操作条件的模拟信号。在一些方面，操作条件可以包括关联电路的温度或电压电平中的至少一个。

每个卫星监视器可包括模数转换器(ADC)，其具有用于接收来自一个或多个关联传感器的模拟信号的输入，且具有用于向网络互连系统提供数字数据的输出。ADC可以将模拟信号转换成指示一个或多个关联传感器的操作条件的数字数据，且可以经由网络互连系统将数字数据提供给根监视器。

根监视器可以包括被配置为生成参考电压的电路，且可以包括被配置为存储从多个卫星监视器接收的数字数据的存储器。在一些实施例中，根监视器可以包括针对温度变化补偿参考电压的带隙参考电路。此外，或可替换地，根监视器可以包括被配置为确定关联电路的测量操作条件是否在范围内的控制器。在一些方面，控制器还可以被配置为基于指示所测量的操作条件不在该范围内的确定来生成警报。