MAX 10时钟和PLL用户指南

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ID 683047
日期 2/21/2017
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1. MAX® 10时钟和PLL概述 2. MAX® 10时钟和PLL体系结构及功能 3. MAX® 10时钟和PLL设计考量 4. MAX 10时钟和PLL实现指南 5. ALTCLKCTRL IP内核参考 6. ALTPLL IP内核参考 7. ALTPLL_RECONFIG IP内核参考 8. 内部振荡器 IP内核参考 A. MAX 10时钟和PLL用户指南归档 B. MAX 10时钟和PLL用户指南的文档修订历史
1. MAX® 10时钟和PLL概述 x
1.1. 时钟网络概述 1.2. 内部振荡器概述 1.3. PLL概述
2. MAX® 10时钟和PLL体系结构及功能 x
2.1. 时钟网络体系结构和特性 2.2. 内部振荡器体系结构和特性 2.3. PLL体系结构和特性
2.1. 时钟网络体系结构和特性 x
2.1.1. 全局时钟网络 2.1.2. 时钟管脚介绍 2.1.3. 时钟资源 2.1.4. 全局时钟网络源 2.1.5. 全局时钟控制模块 2.1.6. 全局时钟网络断电 2.1.7. 时钟使能信号
2.3. PLL体系结构和特性 x
2.3.1. PLL体系结构 2.3.2. PLL特性 2.3.3. PLL位置 2.3.4. 时钟管脚到PLL的连接 2.3.5. PLL计数器与GCLK的连接 2.3.6. PLL控制信号 2.3.7. 时钟反馈模式 2.3.8. PLL外部时钟输出 2.3.9. PLL的ADC时钟输入 2.3.10. 扩频时钟 2.3.11. PLL可编程参数 2.3.12. 时钟切换 2.3.13. PLL级联 2.3.14. PLL重配置
2.3.7. 时钟反馈模式 x
2.3.7.1. 源同步模式 2.3.7.2. 无补偿模式 2.3.7.3. 标准模式 2.3.7.4. 零延迟缓存模式
2.3.11. PLL可编程参数 x
2.3.11.1. 可编程占空比 2.3.11.2. 可编程带宽 2.3.11.3. 可编程相移
2.3.12. 时钟切换 x
2.3.12.1. 自动时钟切换 2.3.12.2. 手动覆盖的自动切换(Automatic Switchover with Manual Override) 2.3.12.3. 手动时钟切换
2.3.13. PLL级联 x
2.3.13.1. PLL到PLL级联 2.3.13.2. 计数器到计数器级联
3. MAX® 10时钟和PLL设计考量 x
3.1. 时钟网络设计考量 3.2. 内部振荡器设计考量 3.3. PLL设计考量
3.1. 时钟网络设计考量 x
3.1.1. 指南：时钟使能信号 3.1.2. 指南：连接限制
3.2. 内部振荡器设计考量 x
3.2.1. 指南：连接限制
3.3. PLL设计考量 x
3.3.1. 指南：PLL控制信号 3.3.2. 指南：连接限制 3.3.3. 指南：自复位 3.3.4. 指南：输出时钟 3.3.5. 指南：PLL级联 3.3.6. 指南：时钟切换 3.3.7. 指南：PLL重配置中的.mif流 3.3.8. 指南：PLL重配置的scandone信号
4. MAX 10时钟和PLL实现指南 x
4.1. ALTCLKCTRL IP内核 4.2. ALTPLL IP内核 4.3. ALTPLL_RECONFIG IP内核 4.4. 内部振荡器 IP内核
4.2. ALTPLL IP内核 x
4.2.1. 扩展PLL锁定范围 4.2.2. 使用高级参数的可编程带宽 4.2.3. PLL动态重配置实现 4.2.4. 动态相位配置实现
4.2.3. PLL动态重配置实现 x
4.2.3.1. 后缩放计数器(C0到C4) 4.2.3.2. 扫描链 4.2.3.3. 电荷泵与环路滤波器 4.2.3.4. 旁路PLL计数器
4.2.4. 动态相位配置实现 x
4.2.4.1. 动态相位配置计数器选择 4.2.4.2. 使用高级参数的动态相位配置
4.3. ALTPLL_RECONFIG IP内核 x
4.3.1. 获得资源使用情况报告
5. ALTCLKCTRL IP内核参考 x
5.1. ALTCLKCTRL参数 5.2. ALTCLKCTRL端口和信号
6. ALTPLL IP内核参考 x
6.1. ALTPLL参数 6.2. ALTPLL端口和信号
6.1. ALTPLL参数 x
6.1.1. 操作模式参数设置 6.1.2. PLL控制信号参数设置 6.1.3. 可编程带宽参数设置 6.1.4. 时钟切换参数设置 6.1.5. PLL动态重配置参数设置 6.1.6. 动态相位配置参数设置 6.1.7. 输出时钟参数设置
7. ALTPLL_RECONFIG IP内核参考 x
7.1. ALTPLL_RECONFIG参数 7.2. ALTPLL_RECONFIG端口和信号 7.3. ALTPLL_RECONFIG计数器设置
8. 内部振荡器 IP内核参考 x
8.1. 内部振荡器参数 8.2. 内部振荡器端口和信号
1. MAX® 10时钟和PLL概述
2. MAX® 10时钟和PLL体系结构及功能
3. MAX® 10时钟和PLL设计考量
4. MAX 10时钟和PLL实现指南
5. ALTCLKCTRL IP内核参考
6. ALTPLL IP内核参考
7. ALTPLL_RECONFIG IP内核参考
8. 内部振荡器 IP内核参考
A. MAX 10时钟和PLL用户指南归档
B. MAX 10时钟和PLL用户指南的文档修订历史

3.3.6. 指南：时钟切换

按照下面指南使用PLL中的时钟切换进行设计：

  • 失锁检测和自动时钟切换要求inclk0与inclk1之间的频差在20%范围内，否则会导致clkbad[0]和clkbad[1]信号错误地运行。
  • 使用手动时钟切换时，inclk0与inclk1之间的频差能够大于20% 。然而，两个时钟源之间的差异(频率，相位或两者)能够导致PLL失锁。复位PLL确保了在输入和输出时钟之间保持正确的相位关系。
  • 当clkswitch信号变高以启动手动时钟切换事件时，inclk0和inclk1都必须运行，否则会导致时钟切换操作无法正常进行。
  • 要求时钟切换功能以及低频率漂移的应用必须使用低带宽PLL。当参考输入时钟变化时，低带宽PLL要比高带宽PLL反应慢。发生切换时，与高带宽PLL相比，低带宽PLL更慢地传播时钟停止到输出。然而，要知道低带宽PLL也会增加锁定时间。
  • 切换发生后，PLL在一个有限的重同步周期锁定到一个新的时钟。PLL重新锁定所需要的时间取决于PLL配置。
  • 在您的设计中，PLL的输入时钟与输出时钟之间的相位关系是非常重要的。时钟切换完成后要置位areset至少10 ns。等待锁定的信号（或者gated lock）变高并且稳定后，再重新使能PLL的输出时钟。
  • 如果系统在PLL重同步期间不能承受频率变化，那么在切换过程中需要禁用系统。您可以使用clkbad[0]和clkbad[1]状态信号来关闭PFD (pfdena = 0)，以便VCO维持其最后的频率。此外，通过使用切换状态机也可以切换到辅助时钟。PFD使能后，输出时钟使能信号(clkena)在切换与重同步期间能够禁用时钟输出。锁定指示稳定后，系统可以重新使能输出时钟或其它时钟。
  • 下图显示了当主时钟丢失时，VCO频率逐渐下降，然后在VCO锁定到辅助时钟时又回升的情况。VCO锁定到辅助时钟后，在VCO频率中会出现一些过冲(一种过频情况）。
图 25. VCO切换操作频率
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