参考文档:PG185, UG580
一、介绍
简述
Xilinx System Management Wizard 是 Vivado 和 Vitis 工具中的图形化配置工具,用于为 FPGA 设计生成与系统监控和管理相关的 IP 核。该工具帮助用户配置和集成温度监控、电压监控、时钟监控、外部模拟输入等功能到 FPGA 设计中,支持 AXI4-Lite 与 DRP 接口。
主要功能
- 温度和电压监测
- 内建传感器:支持 FPGA 内部温度、VCCINT(核心电压)、VCCAUX(辅助电压)、VCCBRAM(BRAM 电压)等电压和温度监测。通过 SYSMON 进行实时数据采集。
- 外部模拟输入:可通过 XADC 和 SYSMON 配置外部传感器的数据采集,支持多通道模拟输入,进行温度、电压、压力等数据监测。
- 警报系统
- 设置不同的警报阈值(如温度、电压等)以确保系统在出现异常时触发警报。
- 支持对温度、电压等信号设置高低阈值,并在超出预定阈值时触发警报(如 Over Temperature Alarm 和 User Temperature Alarm)。
二、原理
(1)架构框图
1. System Management Wizard(启用 AXI Lite 接口时)
此模块框图展示了 AXI-Lite 接口与控制管理模块与 SYSMON 硬件核心模块(含 ADC)SYSMON 硬件宏(Hard Macro)是指在硬件设计中,特别是在 FPGA 或 ASIC 设计中,作为一个已实现的、封装好的功能模块,通常是经过优化的硬件单元或模块。
2. SYSMON 架构框图
- 模拟输入源与 MUX
- ADC 功能模块与 VREF
- 寄存器空间含 measurement data
- DRP 接口
3. SYSMON Register Space
- DRP 允许访问多达 256 个 16 位寄存器(DADDR[7:0] = 00h 至 FFh)。
- 接入位置 DADDR[7:0] = 00h 至 3Fh 和 DADDR[7:0] = 80h 至 FFh 为只读位置,包含 ADC 测量数据,这些寄存器是状态寄存器。
- 控制寄存器位于地址 40h 至 7Fh,可通过 DRP 读取或写入。
(2)端口说明
1. 控制和状态通道(Control and Status Channels)
- s_axi_aclk:AXI 时钟信号,用于同步所有 AXI 操作。
- s_axi_aresetn:异步复位信号,通常是低有效信号。
2. AXI 写操作通道(Write Channel)
- s_axi_awaddr[12:0]:写操作的地址信号,指示要写入的寄存器地址。
- s_axi_awvalid:指示写地址是否有效。
- s_axi_awready:响应信号,表示写地址是否准备好。
- s_axi_wdata[31:0]:写数据信号,包含待写入的 32 位数据。
- s_axi_wstrb[3:0]:字节使能信号,指示哪些字节有效。
- s_axi_wvalid:写数据有效信号,指示写数据是否有效。
- s_axi_wready:响应信号,表示写数据是否准备好。
- s_axi_bresp[1:0]:写响应信号,指示写操作的结果,如成功或失败。


