FPGA低温故障分析

FPGA低温无法启动问题分析

现象描述：在对medium板光端机实施低温测试过程中，分别对发送板与接收板进行断电后重启操作，发现部分板件在-40°环境下仍可正常启动，而另一些板件则在-20°时均无法启动，必须将温度提升至0°以上才能实现启动。此时观察到的特征是四个指示灯状态的LED全部点亮，表明FPGA始终处于复位状态。

针对上述现象，开展以下分析：

FPGA在通电之前为未配置的空白芯片。即使断电前FPGA已配置为一个运行正常的系统，但一旦断电，其内部配置信息将被清除，恢复至初始空白状态。这意味着FPGA内部的逻辑电路要形成特定的功能结构，必须依赖于持续供电来维持其配置状态。

FPGA内部的逻辑架构由配置文件所决定，而该配置文件的来源取决于所采用的配置模式。Medium光端机中的FPGA使用的是主串模式，这是当前最为普遍的一种配置方式。主串模式对应的电路连接示意图如下所示。

Medium光端机所采用的FPGA芯片为Spartan3E系列，而用于存储配置信息的PlatformFlash器件则选用XCF04S型号。

FPGA芯片具备两种配置触发机制，分别为上电复位（POR, powe