In　this　paper,　a　digital　method　for　transient　temperature　distribution　measurement　of　field　programmable　gate　array　(FPGA)-based　systems　is　proposed.　The　smart　thermal　sensors　used　rely　on　correspondence　between　the　delay　and　temperature　in　a　ring　oscillator.　The　tested　temperature　was　converted　into　a　time　signal　with　a　thermally-sensitive　width.　The　output　frequency　is　read　out　by　a　counter　with　a　scan　path,　and　then,　transited　to　PC　by　a　Universal　Serial　Bus　(USB)　interface.　We　capture　the　infrared　images　of　the　FPGA　chip　by　infrared　camera.　The　images　were　compared　with　the　thermal　map　of　the　die　constructed　using　an　array　of　sensors.　The　tested　temperature　error　varies　by　less　than　1.6　degrees　C　in　the　range　from　20　degrees　C　to　90　degrees　C,　and　the　maximum　sampling　rate　is　330　Hz.　(C)　2014　Elsevier　Ltd.　All　rights　reserved.