Spartan6的FPGA高温下容易导致FPGA出问题，但是正常室温下就没有问题

wydxxzj@163.com · 发表于 2018-4-10 15:37:01

本帖最后由 wydxxzj@163.com 于 2018-4-10 15:48 编辑

我们做了一个基于以太网的PLC控制器，使用了Xilinx Spartan6的XC6SLX16-2FTG256 FPGA，在测试阶段出现了一个问题：同一批从工厂生产的PCB板子，芯片焊接也没有问题，在测试中发现FPGA芯片表面温度超过50度的时候，FPGA会挂掉，通过示波器测量FPGA的对外引脚也没有任何输出（直接将晶振的50MHZ分频输出也测量不到），系统时钟采用50MHz，在程序中加入cdc来观察，在出问题的时候，chipscope中没有任何信号触发；在系统断电重启之后，又能够正常工作（前提是温度不高的时候）。在这一批板子中，有部分板子超过60度也不会出现问题。网上有人说Spartan6在高温下可能出现时序恶化，但是在出问题之前一直观察示波器和逻辑分析仪的信号，也没有出现时序问题，在某个点上忽然就停了。请教一下各位大神，有没有碰到过类似的情况，帮忙分析下，感激不尽。

ydfq128 · 发表于 2018-4-10 15:37:02

应该不是芯片问题用的FPGA是工业级型号么？
确定逻辑已加载成功？
在故障出现时输入时钟和内核电压，IO口电压测量过么？复位信号正常么？

574920045 · 发表于 2018-4-11 13:32:21

感觉可能不是温度过高导致，会不会是启动的问题。比如电路瞬间电压过低，导致重启不正常！

wydxxzj@163.com · 发表于 2018-4-11 14:42:08

回复 2# 574920045
用这一批板子里面好的板子做过EMC电源跌落试验，表现也正常，我们也怀疑过电源的问题，使用高精度的稳压源给供电，也会出现这个问题，现在也在两方面查找原因，一是软件时序问题，二是硬件问题，现在我们自己怀疑的点都测试过了，还没有发现问题所在

574920045 · 发表于 2018-4-12 09:39:22

回复 3# wydxxzj@163.com

有没有用到MCB，这个会导致功耗高，芯片发热，或许有不稳定因素，或者考虑板子焊接问题呢？

wydxxzj@163.com · 发表于 2018-4-12 21:05:03

回复 4# 574920045

你说的这个MCB，我们的板子上没有用到，之前怀疑贴片的问题，购买了正品行货的FPGA芯片，发到工厂重新焊接了新的芯片之后还是会出现这个情况。我们也再查查板子其他部分的走线和焊接。就是不知道同一个厂家同一批打出来的板子会不会有什么不同，因为这一批里面有超过2/3的板子一直没有出过问题，就算温度超过60度，甚至再高一些，也没有出现过这个问题。

wydxxzj@163.com · 发表于 2018-4-15 15:24:46

回复 6# ydfq128

用的是商业级的芯片，确定是程序加载成功，在出问题之前，IO的电压、复位信号都正常，出问题之后从晶振进FPGA的引脚口可以测到时钟信号，但外面能测到的FPGA引脚都没变化（其中一个是直接从晶振的时钟进来后分频输出查看也没有输出，此处不引入复位）

ydfq128 · 发表于 2018-4-15 23:17:00

内核电压是否正常？电压纹波是否超过范围？
PROGRAM_B_2信号是否正常，DONE_2信号是高电平么？

wydxxzj@163.com · 发表于 2018-4-18 10:32:31

回复 8# ydfq128

电压和电源都测试过，应该不是这里的问题，你说的FPGA的两个配置引脚，确实是没有实际测试过，只是因为是ARM配置，从逻辑上分析过没有，我们实际测试一下，看看是不是这方面的原因。

h_0310 · 发表于 2018-4-25 16:00:55

会不会在高温下PCB板子有noise或spike,
使FPGA原始燒錄資料在, 但卻進入shutdown?

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