系列教程:Microsemi Libero系列教程

PLL是什么

PLL(Phase Locked Loop): 为锁相回路或锁相环,用来统一整合时钟信号,使高频器件正常工作,如内存的存取资料等。PLL用于振荡器中的反馈技术。 许多电子设备要正常工作,通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步。一般的晶振由于工艺与成本原因,做不到很高的频率,而在需要高频应用时,由相应的器件VCO,实现转成高频,但并不稳定,故利用锁相环路就可以实现稳定且高频的时钟信号。

简单的说,PLL就是一部分硬件电路,可以把低频时钟倍频成高频时钟,或者降频为更低频时钟。

例如,外部晶振为2MHz,如果我想去采集一个4M的输入信号,或者是输出一个4M的信号,那么2M的时钟频率肯定是不能满足需要的,对于输入信号的采集,根据奈奎斯特(Nyquist)采样定理,采样时钟频率至少是输入信号频率的2倍,即只能使用高速时钟去采集低速信号,而且为了更好的还原原始信号,采集频率越高越好。

所以,我们需要PLL锁相环把外部的时钟倍频为更高频率的时钟信号,如48倍频为96MHz,当然PLL除了倍频,还可以实现分频,我们不常使用。

Libero中PLL的使用

PLL资源也是FPGA中一个重要的资源参数,以我们使用的SmartFusion系列A2F200M3F为例,内部包括一个PLL和3个分频器,PLL倍频最高频率为100MHz。

PLL包含在MSS子系统中,不占用逻辑资源。
Microsemi Libero系列教程(四)——PLL的使用
外部管脚输入2M晶振时钟信号,通过PLL倍频为100MHz,作为MSS的主频,和FPGA的时钟信号。

原理图中使用:
Microsemi Libero系列教程(四)——PLL的使用

官方文档

mss_ccc_config_ug_2.pd

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