低成本FPGA中實現動態相位調整

2022-05-02 14:39:11 字數 1204 閱讀 4144

在fpga中,動態相位調整(dpa)主要是實現lvds介面接收時對時鐘和資料通道的相位補償,以達到正確接收的目的。altera的高階fpga,如stratix(r) 系列中自帶有dpa電路,但低端的fpga,如cyclone(r)系列中是沒有的。下面介紹如何在低端fpga中實現這個dpa的功能。

實現架構

在lvds輸入接收時,時鐘和資料的相位可能是不確定的,因此我們需要將時鐘的相位作出調整,使得時鐘能穩定的採集到輸入資料。工作的核心就是用鎖相環pll的相位調整功能,產生若干個時鐘的不同相位,看哪些相位能準確的採集到輸入資料,然後取視窗中間的乙個時鐘相位,作為正常工作時的取樣時鐘。比如通過pll產生0,45,90,135,……,315度8個相移的時鐘,如果0,45,90度相移的時鐘能正確取樣到輸入,那麼最後選取中間相位,即45度的時鐘作為取樣時鐘。這樣介面上具有最大的時序裕量,從而保證鏈路的可靠性。下圖為這個設計的基本結構,通過pll調整相位的介面,產生了時鐘的不同相位來採集資料,最後選擇乙個最合適的相位。

cyclone系列的pll的相位調整介面時序如下圖所示:

當使用者邏輯控制phasestep, phasecounterselect與phaseupdown訊號時,pll的輸出時鐘c0就改變一次相位。在qii生成pll時,使用者必須選上create optional inputs for dynamic phase reconfigure,否則預設是不會有這些管腳的,如下圖所示。另外必須在output clock tab中寫入phase shift step resolution的值,這樣才能確定每次相位調整的步長。

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