摘要: 研究现场可编辑门阵列(FPGA)片内赛灵思模数转换器(XADC)的温度检测技术对芯片过热保护与预警系统的可靠性提升具有重要意义。针对传统FPGA内部全温度段线性转换补偿方法在高低温环境下检测误差大、预警响应滞后等问题,论文中提出一种高低温范围内自适应分段补偿优化方法。该优化方法在-10~30 ℃温度区间内,采用默认线性转换补偿;而在低于-10 ℃或高于30 ℃的温度下,则启用针对性的非线性补偿。整个补偿过程在超大规模异构多核处理器ZYNQ系列FPGA芯片的处理系统(PS)端处理温度数据,充分发挥其处理速度快,避免占用可编程逻辑(PL)端资源的优势,能够实现高效补偿。通过构建PS端与PL端协同工作的预警系统架构,验证在高低温极限工况下,温度检测误差分别降低约80%和70%,且能及时有效地触发预警,证明了自适应分段补偿优化方法的可靠性与实用性。