تبلیغات
باران الکترونیک - افزایش فرکانس کاری ‏FPGAهای ‏Xilinx با استفاده از DCM
چهارشنبه 13 آذر 1392  11:16 ب.ظ
نوع مطلب: (FPGA ،Xilinx ،آموزش ISE ،) توسط: امیرحسین رستمی

مقدمه

برای افزایش فرکانس نیاز به PLL[1] داریم. در شکل زیر نمودار بلوکی PLL نشان داده شده است. PLL از یک شمارنده تقسیم کنند N، مدار آشکار ساز فاز-فرکانس PFD[2]، نوسان­گر کنترل شده با ولتاژ VCO[3] و چند شمارنده ضرب کنند تشکیل شده است.

حلقه قفل شده فاز (PLL) از یک فرکانس مرجع برای تولید مضارب مختلف آن استفاده می­کند. در ابتدا  اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ (VCO) روی محدوده فرکانس مورد نظر تنظیم می­شود. سیگنال خروجی از VCO با استفاده از یک تقسیم کننده فرکانس بر همان عامل ضرب تقسیم می­شود. سیگنال تقسیم شده و فرکانس مرجع به یک مقایسه کننده فاز وارد می شوند. خروجی مقایسه کننده فاز ولتاژی است که متناسب با اختلاف فاز می باشد. پس از عبور از یک فیلتر پایین گذر و تبدیل به ولتاژ مناسب، این ولتاژ برای تنظیم فرکانس به VCO وارد می­شود. اگر فاز سیگنال VCO نسبت به فاز  سیگنال مرجع تاخیر داشته باشد، این تنظیم باعث افزایش فرکانس ‏ می­شود ولی اگر فاز سیگنال ‏VCO‏ نسبت به فاز  سیگنال مرجع جلوتر باشد، فرکانس کاهش می یابد. در نهایت VCO در مضرب فرکانس مرجع به پایداری می­رسد.

DCM

در FPGA های Xilinx به واحد ضرب کننده فرکانس، DCM[1] گفته می­شود. ساختار داخلی اسپارتان-3 در شکل زیر نشان داده شده است. همان طور که مشاهده می­شود4 عدد DCM در 4 گوشه تراشه قرار دارد.

برای استفاده از DCM در برنامه ها نیاز به استفاده از Core Generator داریم.

فراخانی DCM

ابتدا از منوی Project، New Source را انتخاب کنید. یک نام دلخواه وارد کنید و Next  بزنید.

در قسمت Search، DCM را وارد کنید و Next را بزنید.

در پنجره بعدی ‏Finish‏ را بزنید. ‏

در پنجره بعد زبان خروجی مورد نظر را انتخاب کنید و Next را بزنید.

در پنجره بعدی تنظیمات DCM نشان داده می­شود.

تنظیمات DCM در Core Generator

توضیح پین­ها به شرح زیر می­باشد:

CLK90 : کلاک خروجی از این پین 90 درجه با کلاک ورودی اختلاف فاز دارد.

CLK180 : کلاک خروجی ‏ از این پین 180 درجه با کلاک ورودی اختلاف فاز دارد.‏

CLK270 : کلاک خروجی ‏ از این پین 270 درجه با کلاک ورودی اختلاف فاز دارد.‏

CLKDV: کلاک خروجی ‏ از این پین کسری از کلاک ورودی است.‏ که مقدار تقسیم در قسمت Divide by value انتخاب می­شود.

CLK2X : فرکانس‏ کلاک خروجی ‏ از این پین دو برابر فرکانس کلاک ورودی است.‏

CLKFX : با انتخاب این پین می­توانید فرکانس دخواه را توسط PLL تولید کنید.

CLKFX180 : این پین با پین قبلی 180 درجه اختلاف فاز دارد.

LOCKED: بیانگر این است که چه زمانی فاز کلاک خروجی با فاز کلاک ورودی برابر می­باشد.

CLKFX‏ ‏ را انتخاب کنید و به صفحه بعد بروید.

در صفحه بعد روی Next کلیک کنید.

در این صفحه باید فرکانس خروجی مورد نظرتان را وارد کنید. سپس روی Calculate کلیک کنید تا ضرایب ضرب و تقسیم برای ساختن این فرکانس محاسبه شود. در نهایت روی Next کلیک کنید.

خلاصه ای از تنظیمات شما نمایش داده می­ شود.



به نرم افزار برگیردید. IP ساخته شده را انتخاب کنید و روی Create  Schematic Symbol کلیک کنید تا بلوک شماتیک برای آن ساخته شود.


با رفتن به صفحه شماتیک (که قبلا ایجاد کرده­اید) می­توانید به راحتی از DCM برای تولید کلاک مورد نظرتان استفاده کنید.

دانلود فایل PDF

سرور دوم

منبع

Using Digital Clock Managers (DCMs(


نظرات()   
   
هدی
جمعه 20 فروردین 1395 03:31 ب.ظ
سلام
عالیه ممنون از مطالب خوبتون
پسر ایران
چهارشنبه 28 اسفند 1392 08:30 ب.ظ
سلام
نتونستم فایل دانلود کنم
پاسخ امیرحسین رستمی : دانلود فایل مشکلی ندارد
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
آخرین پست ها