logo资料库

1.5.Cyclone IV 器件中的时钟网络与 PLL.pdf

第1页 / 共42页
第2页 / 共42页
第3页 / 共42页
第4页 / 共42页
第5页 / 共42页
第6页 / 共42页
第7页 / 共42页
第8页 / 共42页
资料共42页,剩余部分请下载后查看
5. Cyclone IV器件中的时钟网络与PLL
时钟网络
GCLK网络
时钟控制模块
GCLK网络时钟源的生成
GCLK网络关断
clkena信号
Cyclone IV器件中的PLL
Cyclone IV PLL硬件概述
外部时钟输出
时钟反馈模式
源同步模式
无补偿模式
标准模式
零延迟缓冲模式
确定性延迟补偿模式
硬件特性
时钟的乘法与除法
后缩放计数器的级联
可编程占空比
PLL控制信号
时钟切换
自动时钟切换
手动超控
手动时钟切换
指导原则
可编程带宽
相移的实现
PLL级联
PLL重配置
PLL重配置硬件的实现
后缩放计数器(C0到C4)
扫描链的介绍
电荷泵与环路滤波器
旁路PLL计数器
动态相移
扩频时钟
PLL规范
文档修订历史
5. Cyclone IV 器件中的时钟网络与 PLL November 2011 CYIV-51005-2.3 CYIV-51005-2.3 本章节介绍了 Cyclone® IV 器件系列中具有高级特性的层次时钟网络与锁相环 (PLL), 包括了实时重配置 PLL 计数器时钟频率和相移功能的详尽说明,这些功能使您能够扫 描 PLL 输出频率,以及动态调整输出时钟相移。 1 Quartus® II 软件在未使用外部器件情况下使能 PLL 及其功能。 本章节包含以下几部分内容: ■ 时钟网络 ( 第 5-1 页 ) ■ Cyclone IV 器件中的 PLL( 第 5-18 页 ) ■ Cyclone IV PLL 硬件概述 ( 第 5-20 页 ) ■ 时钟反馈模式 ( 第 5-23 页 ) ■ 硬件特性 ( 第 5-26 页 ) ■ 可编程带宽 ( 第 5-32 页 ) ■ 相移的实现 ( 第 5-32 页 ) ■ PLL 级联 ( 第 5-33 页 ) ■ PLL 重配置 ( 第 5-34 页 ) ■ 扩频时钟 ( 第 5-41 页 ) ■ PLL 规范 ( 第 5-41 页 ) 时钟网络 Cyclone IV GX 器件提供了多达 12 个专用时钟管脚 (CLK[15..4]),以用于驱动全局时 钟 (GCLKs)。Cyclone IV GX 器件的每一侧 ( 左侧除外 ) 支持四个专用时钟管脚,这些 时钟管脚能够驱动高达 30 个 GCLK。 Cyclone IV E 器件提供了多达 15 个专用时钟管脚 (CLK[15..1]),以用于驱动高达 20 个 GCLK。Cyclone IV E 器件的左侧支持三个专用时钟管脚,在顶端、底部及右侧支持 四个专用时钟管脚 (EP4CE6 与 EP4CE10 器件除外 )。EP4CE6 和 EP4CE10 器件仅在器件 左侧支持三个专用时钟管脚,在器件右侧支持四个专用时钟引脚。 © 2011 Altera Corporation. All rights reserved. ALTERA, ARRIA, CYCLONE, HARDCOPY, MAX, MEGACORE, NIOS, QUARTUS and STRATIX words and logos are trademarks of Altera Corporation and registered in the U.S. Patent and Trademark Office and in other countries. All other words and logos identified as trademarks or service marks are the property of their respective holders as described at www.altera.com/common/legal.html. Altera warrants performance of its semiconductor products to current specifications in accordance with Altera's standard warranty, but reserves the right to make changes to any products and services at any time without notice. Altera assumes no responsibility or liability arising out of the application or use of any information, product, or service described herein except as expressly agreed to in writing by Altera. Altera customers are advised to obtain the latest version of device specifications before relying on any published information and before placing orders for products or services. ISO 9001:2008 Registered Cyclone IV 器件手册, 卷 1 2011 年 11 月 Subscribe
5–2 Chapter 5: Cyclone IV 器件中的时钟网络与 PLL 时钟网络 f 要了解关于每一个器件密度中的 GCLK 网络数量的详细信息,请参考 Cyclone IV FPGA Device Family Overview 章节。 GCLK 网络 GCLK 驱动整个器件,并对器件各象限提供时钟。 器件中的所有资源 (I/O 单元、逻辑 阵列模块 (LAB)、专用乘法器模块以及 M9K 存储器模块 ) 都能够将 GCLK 用作时钟资 源。 这些全局网络资源可用于控制信号,例如:由外部管脚驱动的时钟使能及清零信 号。另外,内部逻辑也能够驱动 GCLK,以用于内部生成的 GCLK 和异步清零、时钟使 能,或者其它具有高扇出的控制信号。 第 5-4 页的表 5-1 和表 5-2 和第 5-7 页的表 5-3 列出了时钟源到 GCLK 网络的连接。 表 5-1. EP4CGX15, EP4CGX22 和 EP4CGX30G 的 CLK 网路连接 (1), (2)(1/2) GCLK 网络 GCLK 网络时钟源 CLK4/DIFFCLK_2n CLK5/DIFFCLK_2p CLK6/DIFFCLK_3n CLK7/DIFFCLK_3p CLK8/DIFFCLK_5n CLK9/DIFFCLK_5p CLK10/DIFFCLK_4n/RE FCLK1n CLK11/DIFFCLK_4p/RE FCLK1p CLK12/DIFFCLK_7p/RE FCLK0p CLK13/DIFFCLK_7n/RE FCLK0n 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 — — — — — v — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — PLL_1_C4 PLL_1_C3 PLL_1_C2 PLL_1_C1 — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v CLK14/DIFFCLK_6p CLK15/DIFFCLK_6n — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v — — v — — — — — — — — — — — v — — v — PLL_1_C0 — v — — v — — — — — — — — — — — v — — v v — v — — — — — — — — — — — — v — v — — — v — v — — — — — — — — — — — — v — v — — — v — v — — — — — — — — — — — — v — v v — — v — — — — — — v — — v — — — — — — — v — — v — — — — — — v — — v — — — — — v — v — — — — — — — v — v — — — — — — — — v — v — — — — — — — v — v — — — — — — — — v — v — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — v — — v — — — — — — — v — — v — — — — — — v — — v PLL_2_C0 PLL_2_C1 PLL_2_C4 PLL_3_C0 PLL_3_C1 PLL_2_C2 PLL_2_C3 Cyclone IV 器件手册, 卷 1 Altera 公司 2011 年 11 月
Chapter 5: Cyclone IV 器件中的时钟网络与 PLL 时钟网络 5–3 表 5-1. EP4CGX15, EP4CGX22 和 EP4CGX30G 的 CLK 网路连接 (1), (2)(2/2) GCLK 网络时钟源 GCLK 网络 PLL_3_C2 PLL_3_C3 PLL_3_C4 PLL_4_C0 (3) PLL_4_C1 (3) PLL_4_C2 (3) PLL_4_C3 (3) PLL_4_C4 (3) DPCLK2 DPCLK3 (4) DPCLK4 (4) DPCLK5 DPCLK6 (4) DPCLK7 DPCLK8 DPCLK9 (4) DPCLK10 DPCLK11 (4) DPCLK12 (4) DPCLK13 表 5-1 注释: 6 7 8 9 3 4 5 2 1 0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 — — — — — v — v — — — — — — — v — v — — — — — — — — v — v — — — — — — — v — v — — — — — — — — v — v — — — — — — — v — v — — — — — v — — v — v — — v — — — — — — — — — — — — v — — v — v — — v — — — — — — — — — — v — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — v — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — v — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — (1) 该表中的 EP4CGX30 信息是指所有的 EP4CGX30 封装 ( 除了 F484 封装 )。 (2) PLL_1 与 PLL_2 是多用 PLL,而 PLL_3 和 PLL_4 是通用 PLL。 (3) PLL_4 仅在 F324 封装中的 EP4CGX22 与 EP4CGX30 器件中可用。 (4) 该管脚适用于 EP4CGX22 与 EP4CGX30 器件。 Altera 公司 2011 年 11 月                                     Cyclone IV 器件手册,                                                         卷 1
卷 1 l C y c o n e I V 器 件 手 册 , A l t e r a 公 司 2 0 1 1 年 1 1 月 表 5-2. EP4CGX30、EP4CGX50、EP4CGX75,EP4CGX110 和 EP4CGX150 器件的 GCLK 网络连接 (1), (2)(1/4) GCLK 网络 GCLK 网络时钟源 CLKIO4/DIFFCLK_2n CLKIO5/DIFFCLK_2p CLKIO6/DIFFCLK_3n CLKIO7/DIFFCLK_3p CLKIO8/DIFFCLK_5n CLKIO9/DIFFCLK_5p CLKIO10/DIFFCLK_4n/RE FCLK3n CLKIO11/DIFFCLK_4p/RE FCLK3p CLKIO12/DIFFCLK_7p/RE FCLK2p CLKIO13/DIFFCLK_7n/RE FCLK2n CLKIO14/DIFFCLK_6p CLKIO15/DIFFCLK_6n PLL_1_C0 PLL_1_C1 PLL_1_C2 PLL_1_C3 PLL_1_C4 PLL_2_C0 PLL_2_C1 PLL_2_C2 PLL_2_C3 PLL_2_C4 7 8 9 4 5 6 3 2 1 0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 — — — — — — — — — — — — v — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v v — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — v — — v — v — — — — — — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — v — v v — — — — — — 5 – 4 C h a p t e r 5 : C y c l o n e I V 器 件 中 的 时 钟 网 络 与 P L L 时 钟 网 络
表 5-2. EP4CGX30、EP4CGX50、EP4CGX75,EP4CGX110 和 EP4CGX150 器件的 GCLK 网络连接 (1), (2)(2/4) GCLK 网络时钟源 GCLK 网络 A l t e r a 公 司 2 0 1 1 年 1 1 月 PLL_3_C0 PLL_3_C1 PLL_3_C2 PLL_3_C3 PLL_3_C4 PLL_4_C0 PLL_4_C1 PLL_4_C2 PLL_4_C3 PLL_4_C4 PLL_5_C0 PLL_5_C1 PLL_5_C2 PLL_5_C3 PLL_5_C4 PLL_6_C0 PLL_6_C1 PLL_6_C2 PLL_6_C3 PLL_6_C4 C y c l o n e I V 器 件 手 册 , 卷 1   PLL_7_C0 (3) PLL_7_C1 (3) PLL_7_C2 (3) PLL_7_C3 (3) PLL_7_C4 (3) 时 钟 网 络 C h a p t e r 5 : C y c l o n e I V 器 件 中 的 时 钟 网 络 与 P L L 7 8 9 5 6 3 4 2 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 0 — — — — — — — — — — — — v — — v — v — — — — — — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — v — — v — v v — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — v — v v — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 5 – 5
卷 1 l C y c o n e I V 器 件 手 册 , A l t e r a 公 司 2 0 1 1 年 1 1 月 表 5-2. EP4CGX30、EP4CGX50、EP4CGX75,EP4CGX110 和 EP4CGX150 器件的 GCLK 网络连接 (1), (2)(3/4) 5 – 6 GCLK 网络 GCLK 网络时钟源 PLL_8_C0 (3) PLL_8_C1 (3) PLL_8_C2 (3) PLL_8_C3 (3) PLL_8_C4 (3) DPCLK0 DPCLK1 DPCLK2 DPCLK3 DPCLK4 DPCLK5 DPCLK6 DPCLK7 DPCLK8 DPCLK9 DPCLK10 DPCLK11 DPCLK12 DPCLK13 DPCLK14 DPCLK15 DPCLK16 2 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 0 — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 3 6 4 5 7 8 9 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — C h a p t e r 5 : C y c l o n e I V 器 件 中 的 时 钟 网 络 与 P L L 时 钟 网 络
A l t e r a 公 司 2 0 1 1 年 1 1 月 C y c l o n e I V 器 件 手 册 , 卷 1   表 5-2. EP4CGX30、EP4CGX50、EP4CGX75,EP4CGX110 和 EP4CGX150 器件的 GCLK 网络连接 (1), (2)(4/4) GCLK 网络 GCLK 网络时钟源 DPCLK17 表 5-2 注释: 2 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 0 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — 3 4 5 6 7 8 9 (1) 表中的 EP4CGX30 信息仅指 F484 封装中的 EP4CGX30 器件。 (2) PLL_1、 PLL_2、 PLL_3 和 PLL_4 是通用 PLL,而 PLL_5、 PLL_6、 PLL_7 和 PLL_8 是多用 PLL。 (3) PLL_7 与 PLL_8 在 F484 封装中的 EP4CXGX30、 EP4CGX50、 EP4CGX75、 EP4CGX110 和 EP4CGX150 器件中不可用。 表 5-3. Cyclone IV E 器件的 GCLK 网络连接 (1) (1/3) GCLK 网络时钟源 GCLK 网络 2 3 4 7 8 9 5 6 16 17 18 1 12 13 14 15 11 10 CLK1 CLK6/DIFFCLK_3p CLK5/DIFFCLK_2n CLK4/DIFFCLK_2p CLK3/DIFFCLK_1n CLK2/DIFFCLK_1p 0 19 — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — CLK7/DIFFCLK_3n CLK8/DIFFCLK_5n (2) — — — — — — — — — — v — v — v — — — — — CLK9/DIFFCLK_5p (2) — — — — — — — — — — — v v — — — — — — — CLK10/DIFFCLK_4n (2) — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — CLK11/DIFFCLK_4p (2) — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — CLK12/DIFFCLK_7n (2) — — — — — — — — — — — — — — — v — v — v CLK13/DIFFCLK_7p (2) — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — CLK14/DIFFCLK_6n (2) — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v CLK15/DIFFCLK_6p (2) — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — PLL_1_C0 (3) — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — PLL_1_C1 (3) PLL_1_C2 (3) 时 钟 网 络 C h a p t e r 5 : C y c l o n e I V 器 件 中 的 时 钟 网 络 与 P L L 5 – 7
卷 1 l C y c o n e I V 器 件 手 册 , A l t e r a 公 司 2 0 1 1 年 1 1 月 表 5-3. Cyclone IV E 器件的 GCLK 网络连接 (1) (2/3) 5 – 8 GCLK 网络 GCLK 网络时钟源 PLL_1_C3 (3) PLL_1_C4 (3) PLL_2_C0 (3) PLL_2_C1 (3) PLL_2_C2 (3) PLL_2_C3 (3) PLL_2_C4 (3) PLL_3_C0 PLL_3_C1 PLL_3_C2 PLL_3_C3 PLL_3_C4 PLL_4_C0 PLL_4_C1 PLL_4_C2 PLL_4_C3 PLL_4_C4 DPCLK0 DPCLK1 DPCLK7 (4) CDPCLK0, or CDPCLK7 (2), (5) DPCLK2 (4) CDPCLK1, or CDPCLK2 (2), (5) 5 6 7 8 9 4 2 3 16 17 18 1 13 14 15 12 11 10 0 19 — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — v — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — v v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — v v — — — — — — — — — — — — — — — C h a p t e r 5 : C y c l o n e I V 器 件 中 的 时 钟 网 络 与 P L L 时 钟 网 络
分享到:
收藏