【ALINX AXU2CGB试用】实时降温(一)

liujing1232

1.总体目标简介

由于该板卡在运行的时候温度较高，因此详设计一个实时降温功能，能够根据CPU的温度，并利用小风扇对系统降温。另外这个系统是基于深度学习加速系统，深度学习推理计算计算量较大，功耗也较高，如果风扇直接上最高转速，在普通休眠状态又比较浪费。

之前在ALINX淘宝了个小风扇，采取PWM控制方式对其进行风速调节，调节的指标是温度，采取PID算法。

2.硬件工程设计

首先在搭载了DPU以及UART的工程上搭建硬件工程，这里采取axi-lite进行自定义ip，并且在axi-lite中添加使用寄存器控制的PWM模块，这个与ALINX提供的例程类似。PWM的Verilog代码如下。

module PWM(

    input       clk,

    input       rst_n,

    input [31:0]fre_set,

    input [31:0]wav_set,

    output      PWM_o

);

reg [31:0]fre_cnt;

always @(posedge clk)begin

    if(rst_n==1'b0)begin

        fre_cnt <=32'd0;

    end

    else begin

        if(fre_cnt<fre_set) begin

            fre_cnt <= fre_cnt+1'b1;

        end

        else begin

            fre_cnt<=32'd0;

        end

    end

end

assign PWM_o = (wav_set>fre_cnt);

endmodule

就只有占空比和频率两个值需要设定，也没有设计使能、极性等信号。最终的硬件工程如图所示。并在sdc文件中添加管脚，编译即可。需要注意的是，一定要先把M03那个接口给disable掉，免得后期编译DPU出错。

                              

2.验证硬件工程

上述PWM硬件工程还需要验证可行性，免得上Linux系统之后一大堆问题，发现却是硬件上设计问题。首先到处xsa文件，具体如图。然后在vivado界面启动vitis，搭建平台工程和应用程序。平台工程只需要在搭建的时候选择上一步导出的xsa文件就可以，然后编译该平台。紧接着编写应用程序，也就是pwm的控制，为了明显的看出PWM的效果，这里编写了四路PWM控制器，三路LED，一路风扇，LED采取呼吸灯的效果。效果如视频所示。

风扇不太能看得到效果，LED较为明显。并编写sysmon的相关程序，在串口中打印出温度以及电压参数如下图，这是没上PWM风扇散热的温度，温度较高，因此需要设计降温系统。在console窗口显示了CPU的温度，也表明硬件工程设计合理。

加入风扇散热后：