现场可编程门阵列(FPGA)的发展已经有二十多年,从最初的1200门发展到了目前数百万门至上千万门的单片FPGA芯片。现在,FPGA已广泛地应用于通信、消费类电子和车用电子类等领域,但国内市场基本上是国外品牌的天下。 在高密度FPGA中,芯片上时钟分布质量变的越来越重要,时钟延迟和时钟偏差已成为影响系统性能的重要因素。目前,为了消除FPGA芯片内的时钟延迟,减小时钟偏差,主要有利用延时锁相环(DLL)和锁相环(PLL)两种方法,而其各自又分为数字设计和模拟设计。虽然用模拟的方法实现的DLL所占用的芯片面积更小,输出时钟的精度更高,但从功耗、锁定时间、设计难易程度以及可复用性等多方面考虑,我们更愿意采用数字的方法来实现。 本论文是以Xilinx公司Virtex-E系列FPGA为研究基础,对全数字延时锁相环(DLL)电路进行分析研究和设计,在此基础上设计出具有自主知识产权的模块电路。 本文作者在一年多的时间里,从对电路整体功能分析、逻辑电路设计、晶体管级电路设计和仿真以及最后对设计好的电路仿真分析、电路的优化等做了大量的工作,通过比较DLL与PLL、数字DLL与模拟DLL,深入的分析了全数字DLL模块电路组成结构和工作原理,设计出了符合指标要求的全数字DLL模块电路,为开发自我知识产权的FPGA奠定了坚实的基础。 本文先简要介绍FPGA及其时钟管理技术的发展,然后深入分析对比了DLL和PLL两种时钟管理方法的优劣。接着详细论述了DLL模块及各部分电路的工作原理和电路的设计考虑,给出了全数字DLL整体架构设计。最后对DLL整体电路进行整体仿真分析,验证电路功能,得出应用参数。在设计中,用Verilog-XL对部分电路进行数字仿真,Spectre对进行部分电路的模拟仿真,而电路的整体仿真工具是HSIM。 本设计采用TSMC0.18μmCMOS工艺库建模,设计出的DLL工作频率范围从25MHz到400MHz,工作电压为1.8V,工作温度为-55℃~125℃,最大抖动时间为28ps,在输入100MHz时钟时的功耗为200MW,达到了国外同类产品的相应指标。最后完成了输出电路设计,可以实现时钟占空比调节,2倍频,以及1.5、2、2.5、3、4、5、8、16时钟分频等时钟频率合成功能。
上传时间: 2013-06-10
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锁相环是一种反馈系统,其中电压控制振荡器(VCO)和相位比较器相互连接,使得振荡器可以相对于参考信号维持恒定的相位角度。锁相环可用来从固定的低频信号生成稳定的输出高频信号等。
上传时间: 2013-11-22
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采用MATLAB仿真二阶锁相环PLL,仿真环境MATLAB R2016a,包括源码等
上传时间: 2018-03-28
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数字锁相环(DPLL)技术在数字通信、无线电电子学等众多领域得到了极为广泛的应用。与传统的模拟电路实现的PLL相比,DPLL具有精度高、不受温度和电压影响、环路带宽和中心频率编程可调、易于构建高阶锁相环等优点。
上传时间: 2013-12-18
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锁相环电路设计和调试心得
上传时间: 2013-07-10
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锁相环电路设计和调试心得
上传时间: 2013-05-31
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专辑类-数字处理及显示技术专辑-106册-9138M 锁相环电路设计和调试心得-4页-0.1M.pdf
上传时间: 2013-04-24
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4046锁相环功率超声电源的频率跟踪电路 值得参考
上传时间: 2013-10-08
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PLL是数字锁相环设计源程序, 其中, Fi是输入频率(接收数据), Fo(Q5)是本地输出频率. 目的是从输入数据中提取时钟信号(Q5), 其频率与数据速率一致, 时钟上升沿锁定在数据的上升和下降沿上;顶层文件是PLL.GDF
上传时间: 2014-06-09
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用VHDL写的数字锁相环程序 pll.vhd为源文件 pllTB.vhd为testbench
上传时间: 2014-01-20
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