文章 ID: 000077389 內容類型: 疑難排解 最近查看日期: 2016 年 09 月 02 日

為什麼我的 Arria 10 裝置 fPLL 在很小的「精確 k」模式下,會報告未鎖頻的狀態?

環境

  • Intel® Quartus® Prime Pro Edition 軟體
  • fPLL Intel® Arria® 10 Cyclone® 10 FPGA IP
  • BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT
    描述

    由於 Arria® 10 個裝置的分數 PLL (fPLL) 硬鎖偵測電路有問題,fPLL 可能會在使用分數「精確 k」模式時回報未鎖頻的狀況。

     

    當 fPLL 處於分數模式時,回饋計數器值是 M 和 K (pll_dsm_fractional_division) 的功能。公式為「M (整數) K/2^32」。 K 的法律價值為 1 至 2^32-1

     

    「K 規格」的定義為「pll_dsm_fractional_division/2^32」,

     

    當 K 規格小於 0.1 或大於 0.9 時,fPLL 硬鎖偵測電路不可靠。

    當 K 規格在 0.1 和 0.9 之間時,fPLL 硬鎖偵測電路是可靠的。

     

    例子

    下列範例說明當 Arria 10 fPLL 鎖定偵測電路不可靠時。

     

    refclk (頻率) = 100MHz

    N 計數器 = 1

    M 計數器 = 40

    K 計數器 (pll_dsm_fractional_division) = 2147483648

    L 計數器 = 4

     

    PLL 輸出 (頻率) = (refclk (頻率) / N) * (M (M ( K / 2^32) / L )

     

    在此案例中,

     

    PLL 輸出 (頻率) = 100 * (40 (2147483648 / 2^32) / 4 )

    = 100 * (40 0.5 ) / 4)

    = 100 * (40.5 / 4 )

    = 100 * 10.125

    = 1012.5 MHz

     

    因為分數值為 0.5 (2147483648 / 2^32,含 K = 2147483648),而且介於 0.1 和 0.9 之間,因此鎖定訊號可靠可靠。

    解決方法

    當分數值小於 0.1 或大於 0.9 時,fPLL 鎖定訊號不可靠。在此案例中,您可以立即輸入下列軟 IP 鎖定偵測邏輯

     

    下載此 soft_lockppm_det.zip 檔案

     

    soft_lckppm_det.v 檔案經過加密,但可用於合成、模擬和硬體測試。

     

    軟鎖偵測電路檔案的埠清單與描述如下

    埠名稱

    輸入/輸出

    描述

    ref_clk

    輸入

    fpll 的參考頻率輸入

    clk_low

    輸入

    頻率從 fpll 低, 總是切換, 頻率可能關閉輸出 reg pll_locked

    dead_ref_clk

    輸出

    表示參考 clk 切換速度不夠快,且被視為已死亡。預設臨界值由模組參數PPM_THRESHOLD_FOR_DEAD_CLK定義

    calibration_done

    輸入

    從 fpll cal_done。可視為次要重設

    config_en

    輸入

    啟用組態埠

    config_clk

    輸入

    設定埠頻率

    config_data

    輸入

    組態埠資料。當config_en高時,資料會在config_clk的上升邊緣取樣,然後移到內部收款器儲存臨界值,以達到鎖定和死頻率狀況。寄存器寬度由模組參數CLK_LOW_CNT_WIDTH定義。因此,所有資料需要轉換的總週期為 2* CLK_LOW_CNT_WIDTH週期。 移位操作從註冊的 LSB 開始,以取得鎖定狀態。2* CLK_LOW_CNT_WIDTH週期後,config_data的價值將成為dead_lock狀況的註冊 MSB

    重 置

    輸入

    從 fpll 重設

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