对FPGA的全局时钟了解不多,遂转载一篇文档: http://xilinx.eetop.cn/?action-viewnews-itemid-42 目前,大型设计一般推荐使用同步时序电路.同步时序电路基于时钟触发沿设计,对时钟的周期.占空比.延时和抖动提出了更高的要求.为了满足同步时序设计的要求,一般在FPGA设计中采用全局时钟资源驱动设计的主时钟,以达到最低的时钟抖动和延迟. FPGA全局时钟资源一般使用全铜层工艺实现,并设计了专用时钟缓冲与驱动结构,从而使全局时钟到达芯片内部的所有可配置单元

1.什么是xilinx fpga全局时钟资源 时钟对于一个系统的作用不言而喻,就像人体的心脏一样,如果系统时钟的抖动.延迟.偏移过大,会导致系统的工作频率降低,严重时甚至会导致系统的时序错乱,实现不了预期的逻辑功能.xilinx fpga内的全局时钟资源可以很好的优化时钟的性能,因此在设计时要尽可能多的使用fpga内部的时钟资源.xilinx fpga内部的全局时钟采用全铜工艺实现,配合专用时钟缓冲和驱动结构,可以使进入全局时钟网络的时钟到达fpga内部各个逻辑单元的抖动和延迟最小.全局时钟资源

前言 Xilinx系列.ISE环境中,设计复杂工程时全局时钟系统的设计显得尤为重要. 一.时钟网络与全局缓冲 在XilinxFPGA中,时钟网络分为两类:全局时钟网络和I/O区域时钟网络.以全铜工艺实现的全局时钟网络,加上专用时钟缓冲与驱动结构,从而可使全局时钟到达芯片内部所有的逻辑可配置单元,且I/O单元以及块RAM的时延和抖动最小,可满足高速同步电路对时钟触发沿的苛刻需求. 在FPGA设计中,FPGA全局时钟路径需要专用的时钟缓冲和驱动,具有最小偏移和最大扇出能力,因此最好的时钟方案是由专用

前言 刚开始做Microsemi FPGA+SoC开发时,会用到几个ARM专用的IP Core,功能一复杂起来,就会遇到某些信号如rst_n不能分配到指定的引脚上的情况,IO类型为CLKBUF,并不是普通的INBUF,而且,这些引脚既不是MSS_FIO,也不是属于Cortex-M3专用的GPIO,怎么会就不能分配呢?曾经一度怀疑是软件的BUG问题.最近在一个FPGA工程中也遇到了这个问题,搜索了一些资料,算是彻底明白了,记录一下. 问题描述 最近在一个FPGA工程中分配rst_n引脚时,发现rs

小梅哥编写,未经许可严禁用于任何商业用途 近期,一直在调试使用Verilog编写的以太网发送摄像头数据到电脑的工程(以下简称以太网图传).该工程基于今年设计的一款FPGA教学板AC620.AC620上有一个百兆以太网接口和一个通用CMOS摄像头接口,因此非常适合实现以太网图传功能.CMOS摄像头接口没有什么好说的,就是IO而已,这里先重点介绍下以太网接口. 以太网接口使用了一片10/100M自适应以太网收发器(PHY),型号为RTL8201.该芯片和FPGA采用标准的MII接口进行连接.什么是M

在第一个独立开发的FPGA项目中,使用了Altera平台的三速以太网IP,工作在100M模式下,外部输入的PHY时钟频率为25MHz. 由于在前期没有注意这个外部输入的时钟,导致最后不得不在板子上飞线,完成以太网的调试.这篇文章主要讲讲在做FPGA开发的时候,如何考虑时钟资源的评估!? 1 .使用的时钟频率和相位变化范围?是用DCM还是PLL? 2.设计中使用到的IP核需要多种时钟域吗?用到了多时钟,它们在期间上怎么选择和分布? FPGA上时钟资源有全局时钟资源,水平时钟资源.垂直时钟资源,区域

ERROR:Place:1108 - A clock IOB / BUFGMUX clock component pair have been found   that are not placed at an optimal clock IOB / BUFGMUX site pair. The clock   IOB component <Clk_125M> is placed at site <PAD99>. The corresponding BUFG   component

文章主要是基于学习后的总结. 1. 时钟域 假如设计中所有的触发器都使用一个全局网络,比如FPGA的主时钟输入,那么我们说这个设计只有一个时钟域.假如设计有两个输入时钟,如图1所示,一个时钟给接口1使用,另一给接口2使用,那么我们说这个设计中有两个时钟域. 2. 亚稳态 触发器的建立时间和保持时间在时钟上升沿左右定义了一个时间窗口,如果触发器的数据输入端口上数据在这个时间窗口内发生变化(或者数据更新),那么就会产生时序违规.存在这个时序违规是因为建立时间要求和保持时间要求被违反了,此时触发器内部

时钟架构总览 7系的FPGA使用了专用的全局(Global)和区域(Regional)IO和时钟资源来管理设计中各种的时钟需求.Clock Management Tiles(CMT)提供了时钟合成(Clock frequency synthesis),倾斜矫正(deskew),过滤抖动(jitter filtering)功能.非时钟资源,例如本地布线,不建议使用在时钟设计中. 全局时钟树(Global clock tree)可以驱动device中的所有同步原件(synchronous eleme

Xilinx FPGA全局介绍 现场可编程门阵列 (FPGA) 具有诸多特性,无论是单独使用,抑或采用多样化架构,皆可作为宝贵的计算资产:许多设计人员并不熟悉 FPGA,亦不清楚如何将这类器件整合到设计中.解决办法之一是深入研究主要供应商提供的 FPGA 架构及相关工具:本文从 Xilinx 产品系列开始着手. FPGA 选件高级概述 市场上有许多不同类型的 FPGA,每种类型都有不同的功能和特性组合.可编程结构是任何 FPGA 的核心,以可编程逻辑块阵列的形式呈现,也称为逻辑元件 (LE)(图

在用DCM这个IP核时,它的输入时钟为全局时钟引脚输入,输出有两种情况,第一,可以直接接在全局时钟引脚:第二,可以通过ODDR2原语接在普通IO引脚:说下第二种是怎么用的: DCM DCM_INST ( .CLKIN ( CLKIN ), .CLKOUT ( clkout_w) ); 如果clkout_w要接到普通IO引脚,则需要通过ODDR2原语,如下所示: wire  clkout_w; ODDR2 #( .DDR_ALIGNMENT("NONE"), //sets output

1 引言    基于FPGA的数字系统设计中大都推荐采用同步时序的设计,也就是单时钟系统.但是实际的工程中,纯粹单时钟系统设计的情况很少,特别是设计模块与外围芯片的通信中,跨时钟域的情况经常不可避免.如果对跨时钟域带来的亚稳态.采样丢失.潜在逻辑错误等等一系列问题处理不当,将导致系统无法运行.本文总结出了几种同步策略来解决跨时钟域问题. 2 异步设计中的亚稳态    触发器是FPGA设计中最常用的基本器件.触发器工作过程中存在数据的建立(setup)和保持(hold)时间.对于使用上升沿触发的触

FPGA跨时钟数据传输,是我们经常遇到的问题的,下面给出一种跨时钟握手操作的电路结构.先上图 先对与其他人的结构,这个结构最大的特点是使用 req 从低到高或者高到低的变化 来表示DIN数据有效并开始传输.并且同过判断 req与ack信号是否相等就可以判断传输是否完成.当req !=ack时表示正在传输,不可以发起新的传输操作.当req=ack时表示传输完成,可以开始新的传输过程. 并且这样的结构在req传输发生亚稳态时也可以有效的传输信号,可以适应任意时钟域之间的数据传输.仿真图如下 代码:

7系列FPGA中包含了多达24个CMT(时钟管理单元)(实际上V7常见只有20个),MMCM和PLL均为时钟综合器,对外部输入时钟.内部时钟进行处理,生成需要的低抖动时钟.PLL是MMCM的功能子集,也是基于MMCM的.其中MMCM包含的额外特性有: 输入多路复用器从IBUFG,BUFG,BUFR,BUFH,GTs(CLKIN only)或互连(不推荐)中选择其一 作为参考和反馈时钟,每个时钟输入都经过一个可编程的计数器(D).相位频率检测器(PFD)比较输入(参考)时钟和反馈时钟的上升边缘的相

1 假设FPGA设计,包括不同的频率的时钟,它会发出涉及异步时钟. 我们需要一些方法来使时钟同步,从而保证FPGA可靠性设计. 2 在建立和保持时间所构成的有效时间窗体内,数据输入到触发器进行转换. 假设数据的到达时间不满足建立或者保持时间就会产生时序冲突. 此时触发器的输出就有可能停留在非逻辑0 或1 的范围内(这个状态叫做准稳态).从而造成逻辑错误. 3 假设异步时钟的相位不可以全然对齐就有可能引起2中所述的故障,并且这样的故障是不可再现的,也无法通过仿真发现. 4 解决方法,即时钟同步问题

FPGA项目设计中,通常会遇到多时钟处理.即一个PLL输出多个时钟,根据条件选择合适的时钟用作系统时钟.方案一: 外部晶振时钟进入PLL,由PLL输出多个时钟,MUX根据外部条件选择时钟输出做为系统使用. 方案在时钟频率比较低的情况下是可行的.设计时注意MUX使用组合逻辑实现的,注意case语句中default选项必须有输出,否则会出现锁存器. 当输出时钟频率较高时,这种方案的时序约束就比较麻烦.除了使用creat_clock命令约束PLL输入时钟,使用creat_generate_clock约

有些东西当你习以为常而不去深思熟虑的时候,致命的错误就会因此埋下!      FPGA开发中难免会遇到跨时钟域处理的问题,而对于单比特信号,我会不假思索的回答:打两拍不久解决了吗?但是事实时,这佯作的前提条件是:信号A从clk1进入到clk2的时候,clk1的是一个慢时钟,而clk2是一个快时钟.这样在快时钟域把信号A延迟两排,总能采样到稳定的数据. 但是如果是一个快时钟信号进入到一个慢时钟域中,上面的做法就不一定成立!单比特信号A在快时钟周期内2个clk保持稳定,但是快时钟域内2个clk的时钟

上一次设计的动态扫描数码管显示电路模型如上,这是一个32位并行数据[31:0]disp_num选通输出并行数据[7:0]select和[7:0]段选的电路.因此需要输出16个信号 而在开发板上的电路与这个的接口不同,如下: 这个开发板设计的fpga只有有三个输出,接到2片级联的74HC595芯片上,并行输出段选和位选数据. 这三个输出分别为:DIO(串行数据),SCLK(与74HC595匹配的时钟信号),RCLK(锁存器使能信号) 因此,想要在这片开发板上控制数码管显示,就得修改代码. 在上一次

一.典型方法 典型方法即双锁存器法,第一个锁存器可能出现亚稳态,但是第二个锁存器出现亚稳态的几率已经降到非常小,双锁存器虽然不能完全根除亚稳态的出现(事实上所有电路都无法根除,只能尽可能降低亚稳态的出现),但是基本能够在很大程度上减小这种几率.最后的一个D触发器和逻辑电路组成的是一个采沿(上升沿,修改一下就能采集下降沿)电路,即当第二个锁存器的输出中出现1个上升沿,那么最后的逻辑输出就会产生1个clock的高电平脉冲 二.结绳法 1.结绳法1:利用数据的边沿作时钟(例子中上升沿).(可以将脉冲无

原创 by DeeZeng FPGA 的 CLK pin 是否可以用作普通输入 ,输出或双向IO 使用?    这些专用Clock input pin 是否可以当作 inout用,需要看FPGA是否支持. 像cyclone V的CLK in 同时支持 作为普通的 inout 而有些FPGA则不支持   那我们可以如何确认是否支持呢? 可以查看 FPGA 的pinout Excel 数据表 https://www.intel.com/content/www/us/en/programmable/s