set_property CONFIG_VOLTAGE value [current

在 Vivado 中，set_property CONFIG_VOLTAGE value [current_design] 命令用于设置 FPGA 配置Bank的电压。以下是详细说明：

一、命令语法

set_property CONFIG_VOLTAGE <value> [current_design]

二、CONFIG_VOLTAGE 常用值

Value	电压等级	描述	典型应用
3.3	3.3V	LVCMOS33	传统外设
2.5	2.5V	LVCMOS25	常用电平
1.8	1.8V	LVCMOS18	现代外设
1.5	1.5V	LVCMOS15	DDR 内存
1.2	1.2V	LVCMOS12	低功耗应用

三、使用方法

1. 在 XDC 约束文件中

# constraints.xdc

# 3.3V 配置电压
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]

# 或 1.8V 配置电压
set_property CONFIG_VOLTAGE 1.8 [current_design]

# 或 2.5V 配置电压
set_property CONFIG_VOLTAGE 2.5 [current_design]

2. 完整的配置电压设置

# 3.3V 系统配置
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
set_property CONFIG_MODE SPI [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 1 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 50 [current_design]

# 1.8V 低功耗配置
set_property CONFIG_VOLTAGE 1.8 [current_design]
set_property CONFIG_MODE SPI [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 4 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 33 [current_design]

3. 在 Tcl 控制台中使用

# 设置配置电压
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]

# 验证设置
get_property CONFIG_VOLTAGE [current_design]

四、不同电压的详细配置

3.3V 配置（传统系统）

# 3.3V SPI Flash 配置
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
set_property CONFIG_MODE SPI [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 1 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 50 [current_design]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {spi_*}]  ;# 匹配I/O标准

1.8V 配置（现代系统）

# 1.8V 低功耗配置
set_property CONFIG_VOLTAGE 1.8 [current_design]
set_property CONFIG_MODE SPI [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 4 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 66 [current_design]
set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {spi_*}]  ;# 匹配I/O标准

2.5V 配置（折中方案）

# 2.5V 通用配置
set_property CONFIG_VOLTAGE 2.5 [current_design]
set_property CONFIG_MODE SPI [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 2 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.CONFIGRATE 50 [current_design]
set_property IOSTANDARD LVCMOS25 [get_ports {spi_*}]

五、不同器件的电压支持

1. Artix-7 系列

# 支持多种配置电压
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]  ;# Bank 0
set_property CONFIG_VOLTAGE 1.8 [current_design]  ;# Bank 14/15

2. Kintex-7 系列

# 高性能应用常用1.8V
set_property CONFIG_VOLTAGE 1.8 [current_design]
set_property CONFIG_MODE SPI [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 4 [current_design]

3. Zynq-7000 系列

# PS 和 PL 电压协调
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]  ;# 与PS Bank匹配
set_property CONFIG_MODE SPI [current_design]

4. UltraScale/UltraScale+ 系列

# 通常使用1.8V或1.2V
set_property CONFIG_VOLTAGE 1.8 [current_design]
set_property CONFIG_MODE SPIx4 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_32BIT_ADDR YES [current_design]

六、验证配置的方法

1. 检查属性设置

# 查看配置电压
get_property CONFIG_VOLTAGE [current_design]

# 查看所有配置相关属性
report_property [current_design] | findstr CONFIG_VOLTAGE

# 查看Bank电压设置
report_property [get_banks] | findstr VCCAUX

2. 生成配置报告

# 生成比特流
write_bitstream -force design.bit

# 查看电压配置报告
report_power -file power_report.rpt
report_drc -file drc_report.rpt

七、与 I/O 标准的匹配

1. 电压与 I/O 标准对应关系

# 3.3V 配置
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {spi_cs_n spi_sck spi_mosi}]

# 1.8V 配置  
set_property CONFIG_VOLTAGE 1.8 [current_design]
set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {spi_cs_n spi_sck spi_mosi}]

# 2.5V 配置
set_property CONFIG_VOLTAGE 2.5 [current_design]
set_property IOSTANDARD LVCMOS25 [get_ports {spi_cs_n spi_sck spi_mosi}]

八、多 Bank 电压配置

1. 不同 Bank 不同电压

# Bank 0 - 配置Bank (SPI Flash)
set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]

# Bank 14 - DDR3 接口
set_property IOSTANDARD SSTL15 [get_ports {ddr_dq[*] ddr_dqs_p[*] ddr_dqs_n[*]}]

# Bank 15 - 普通I/O
set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {leds[*] buttons[*]}]

九、调试和故障排除

1. 电压不匹配的调试

# 检查电压一致性
get_property CONFIG_VOLTAGE [current_design]
report_property [get_ports] | findstr IOSTANDARD

# 常见的电压不匹配错误：
# - CONFIG_VOLTAGE 与 Flash 电压不匹配
# - IOSTANDARD 与 CONFIG_VOLTAGE 冲突
# - 多Bank电压配置错误

2. 电压兼容性检查

# 验证电压设置是否与硬件匹配
if {[get_property CONFIG_VOLTAGE [current_design]] != 3.3} {
    puts "警告：配置电压与硬件设计可能不匹配"
    # 建议调整为硬件实际电压
    set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
}

十、重要注意事项

硬件一致性：CONFIG_VOLTAGE 必须与实际硬件电压一致
Flash 兼容性：SPI Flash 工作电压必须与配置电压匹配
I/O 标准匹配：所有配置Bank的I/O必须使用兼容的I/O标准
多Bank设计：配置Bank电压独立于其他Bank

十一、最佳实践

# 设计开始时确认硬件电压
# 查阅开发板原理图或硬件手册

# 示例：ZC706开发板配置
set_property CONFIG_VOLTAGE 1.8 [current_design]
set_property CONFIG_MODE SPI [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 4 [current_design]
set_property IOSTANDARD LVCMOS18 [get_ports {spi_* qspi_*}]

# 生成前验证
if {[get_property CONFIG_VOLTAGE [current_design]] == ""} {
    puts "错误：未设置配置电压"
    return
}

CONFIG_VOLTAGE 是关键的硬件相关设置，错误的电压设置可能导致 FPGA 无法配置或硬件损坏。务必与硬件设计完全一致。