ZYNQ上电时电平设置由哪个引脚控制？

Question

**ZYNQ上电时电平设置由哪个引脚控制？** 在ZYNQ-7000系列器件中，上电复位（POR）期间的电平检测主要由**PS_SRSTO_B引脚**控制。该引脚用于输出复位信号，指示电源是否达到稳定状态。此外，**PS_POR_B引脚**则用于监测外部电源是否满足上电要求。这些引脚的状态直接影响ZYNQ器件在启动过程中的复位行为和配置时序。理解它们的作用对于确保系统可靠上电至关重要。常见问题包括：如何连接这些引脚、是否需要外部电路拉高或拉低、以及其对启动模式的影响等。设计时需参考Xilinx官方文档以确保符合电源序列和电平阈值要求。

Answer 1

一、ZYNQ上电复位机制概述

ZYNQ-7000系列器件是一种集成了ARM Cortex-A9处理器和FPGA逻辑的SoC（System on Chip）架构，广泛应用于嵌入式系统中。在系统上电过程中，确保电源稳定并正确完成复位是启动流程中的关键步骤。

在ZYNQ芯片内部，存在多个用于控制上电行为的引脚和信号，其中与上电电平设置密切相关的两个引脚为：

• PS_SRSTO_B：输出复位信号，指示系统是否已完成上电复位。
• PS_POR_B：输入引脚，用于检测外部电源是否达到设定的电压阈值。

二、核心控制引脚详解

1. PS_SRSTO_B 引脚作用

PS_SRSTO_B是一个开漏输出引脚，用于指示ZYNQ芯片的复位状态。当所有电源轨稳定后，该引脚会释放（变为高阻态），通常需要外部上拉电阻连接至VCC以产生高电平信号。

引脚名称	方向	功能描述
PS_SRSTO_B	输出	表示系统已脱离复位状态

2. PS_POR_B 引脚作用

PS_POR_B是一个输入引脚，用于触发内部上电复位机制。当外部电源未达到稳定电压时，该引脚应被拉低；一旦电源稳定，该引脚恢复高电平，从而释放复位信号。

引脚名称	方向	功能描述
PS_POR_B	输入	外部电源就绪信号输入

三、设计实践与常见问题分析

1. 引脚连接方式

在实际硬件设计中，这两个引脚的连接需遵循以下原则：

• PS_SRSTO_B通常通过一个10kΩ上拉电阻接到VCC。
• PS_POR_B可直接连接到电源监控IC的输出端或使用RC电路实现简单的延时释放。

2. 启动模式影响

若PS_POR_B未能及时释放高电平，可能导致ZYNQ无法进入正常的启动序列，进而影响BootROM执行和PL配置过程。

3. 复位顺序与时序要求

ZYNQ对多路电源的上电顺序有严格要求，如VCCPINT、VCCPAUX、VCCO_PS等。如果这些电源未按顺序建立，可能会影响PS_POR_B的状态，导致复位信号延迟释放。

四、典型电路示例与流程图

1. 简单的PS_POR_B连接电路

// 示例：使用RC电路模拟PS_POR_B延迟释放
R1: 10KΩ, C1: 10uF
PS_POR_B ——+—— GND
            |
           === C1
            |
           [ R1 ]
            |
           VCC
  

2. 上电复位流程图

graph TD
    A[电源开始供电] --> B{PS_POR_B是否为高?}
    B -- 否 --> C[保持复位]
    B -- 是 --> D[释放复位信号]
    D --> E[PS_SRSTO_B变高]
    E --> F[启动BootROM]

五、总结与扩展建议

掌握ZYNQ上电阶段的关键控制引脚（如PS_SRSTO_B和PS_POR_B）对于构建稳定可靠的嵌入式系统至关重要。设计者应结合Xilinx官方文档UG585，深入理解电源管理模块的行为，并根据具体应用场景选择合适的外围电路。