原创 关于Spartan-3的配置电源

一、总则
1. 在Spartan3 配置相关管脚中，由Vccaux供电的管脚称为专用管脚（Dedicated Pins），有PROG_B, HSWAP_EN,  TDI, TDO, TMS, TCK, CCLK, DONE  和M0-M2 ，这些管脚由2.5V供电，最好和2.5V接口，如果输入3.3V信号，要串接56Ω电阻限流，同时对2.5V电源并接80Ω左右的旁路电阻以吸收倒灌电流。
2. 由Vcco4供电的双用管脚(即配置完成后也可用于用户I/O)有INIT_B，DIN，这些管脚视Vcco4供电电压决定接法，如Vcco4采用3.3V供电，则输入3.3V无需连接限流电阻，也没有倒灌电流。如Vcco4 采用2.5V供电，则输入3.3V时需要限流和考虑倒灌电流。

二、 采用3.3V供电时配置口处理
1. 所谓采用3.3V配置，指Vcco4采用3.3V供电，任何情况下，Vccaux必须2.5V供电。此时，所有配置相关I/O管脚都可以输入3.3V,但是专用管脚需考虑倒灌电流。
2. 专用管脚（Dedicated Pins），即由Vccaux供电的管脚，输入3.3V时必须串接电阻Rser，限制电流在10mA以下，此时电阻大小约为52Ω。
3. 每个专用输入管脚会产生约10mA倒灌电流到Vccaux，此点必须考虑。
4. 所有输出管脚都3.3V兼容，不需要另外处理。
5. INIT_B管脚连接，该管脚为内部开路，与Vcco4关联，采用4.7KΩ电阻上拉到Vcco4（3.3V）。
6. Done管脚，有2种选择，建议用4.7KΩ电阻上拉到2.5V，也可以用4.7KΩ电阻上拉到3.3V，则产生10mA倒灌电流到Vccaux。
7. PROG_B的处理， PROG_B 应该连接到PROM或XCF0XS的/CF管脚，通常XCF0X的Vcco与FPGA的Vcco4一样接3.3V，所以PROG_B最好用4.7KΩ电阻上拉到2.5V，没有倒灌电流产生；当然，也可以用4.7KΩ电阻上拉到3.3V，则产生10mA倒灌电流到Vccaux。

三、 Flash配置器件的连接
1. XCFXX系列所谓平台(Platform Flash)Flash配置器件是一款低价位Flash配置器件系列，其价格已经低于同容量的一次性PROM 17XX系列，是现在的主流配置器件，将替代一切其它配置PROM系列。
2. XCFXX系列器件也有3种电源，其中Vccint内核电压可以采用1.8V-3.3V供电（8M 以上容量必须用1.8V供电），一般可以采用3.3V供电以简化电源设计；Vccj是JTAG控制器电压，一般与FPGA的Vccaux相同，为2.5V供电；Vcco为I/O电压，一般与FPGA的Vcco4相同，可选2.5V或3.3V。
3. 如果对应的FPGA Vcco4选择2.5V，则XCFXX的Vcco也应该采用2.5V供电，以简化电路，此时无需串接限流电阻，也不存在倒灌电流问题。
4. 如果Vcco采用3.3V供电，对应FPGA的Vcco4采用2.5V供电，则FPGA的输入必须串接56Ω以上电阻，并需考虑Vcco4 倒灌电路问题。如果对方Vcco4 也采用3.3V供电，则双用管脚无需串接电阻，也无倒灌问题。

四、补充
1. 关于3.3V供电配置更详细的资料可参阅Xilinx的XAPP453“Spartan-3 FPGA 的3.3V 配置”一文。
2. Spartan-3E和Spartan-3A的配置基本原则与Spartan-3相同，只是Vcco4换成Vcco2。