|
|
  |
Spartan6 и его PLL |
|
|
|
Jun 27 2013, 14:31
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 69
Регистрация: 10-06-08
Пользователь №: 38 190

|
Добрый день. У меня возникла проблема при генерации клоков внутренней pll spartan-на 6-го. Дано: входная частота на spartan - 8 МГЦ. Эта частота через BUFG подается на клоковый вход PLL_BASE. Коэфф. умножения - 6. Из PLL_BASE выходят 3 сигнала: 2 по 48Мгц (с делением на 1) и один - 24МГц (с делением на 2). CLKFBOUT и CLKFBIN соединены напрямую. Квждый из 3-х клоковых выходов проходит через BUFG. В spartan3 такая схема вполне работала, там, правда, использовался DSM. Тут я получаю ругань MAP-а CODE ERROR:Place:1205 - This design contains a global buffer instance, <DSP_CLKBUF>, driving the net, <Clk48MOut_OBUF>, that is driving the following (first 30) non-clock load pins off chip. This design practice, in Spartan-6, can lead to an unroutable situation due to limitations in the global routing. If the design does route there may be excessive delay or skew on this net.
с последующим предложением использовать ODDR2. Есть ли у кого-то соображения как избавиться от этой ошибки? Если не сложно, может кто поделится примером простого умножения частоты на spartan-6. Спасибо.
|
|
|
|
|
Jun 27 2013, 19:26
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 44
Регистрация: 30-07-05
Пользователь №: 7 225

|
Цитата(zemlemer @ Jun 27 2013, 18:31)  ... Дано: входная частота на spartan - 8 МГЦ. ... У Spartan-6 минимальная допустимая входная частота для PLL -- 19 MHz.
|
|
|
|
|
Jun 27 2013, 21:05
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 69
Регистрация: 10-06-08
Пользователь №: 38 190

|
Цитата(vitalinea @ Jun 27 2013, 23:26)  У Spartan-6 минимальная допустимая входная частота для PLL -- 19 MHz. Даже если так, то MAP все равно должен был собраться. А тут вылетает......
|
|
|
|
|
Jun 28 2013, 04:24
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 802
Регистрация: 11-05-07
Из: Томск
Пользователь №: 27 650

|
Цитата(zemlemer @ Jun 27 2013, 21:31)  Есть ли у кого-то соображения как избавиться от этой ошибки? Если не сложно, может кто поделится примером простого умножения частоты на spartan-6. Спасибо. А почитать то что вам английским по белому пишет маппер - не судьба? Там же совершенно отчётливо сказано - используйте ODDR! Потому что так правильно и потому что по-другому вывести клок наружу в этой архитектуре невозможно. PLL в данном случае ни при чём. P.S. Ещё по вашему коду - BUFG на входе PLL нафиг не нужен. А вот в цепи обратной связи - очень даже нужен (если вы хотите соблюсти фазовые соотношения между входным клоком и всеми сгенерёнными клоками).
|
|
|
|
|
Jun 28 2013, 19:48
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 386
Регистрация: 5-04-05
Из: моська, RF
Пользователь №: 3 863

|
Вот пример. Клок сначала разгоняется DCM-ом, а затем PLLится. Код DCM_CLKGEN_inst4 : DCM_CLKGEN generic map ( CLKFXDV_DIVIDE => 2, -- CLKFXDV divide value (2, 4, 8, 16, 32) CLKFX_DIVIDE => 27, -- Divide value - D - (1-256) CLKFX_MD_MAX => 0.0, -- Specify maximum M/D ratio for timing anlysis CLKFX_MULTIPLY => 50, -- Multiply value - M - (2-256) CLKIN_PERIOD => 37.0, -- Input clock period specified in nS SPREAD_SPECTRUM => "NONE", -- Spread Spectrum mode "NONE", "CENTER_LOW_SPREAD", "CENTER_HIGH_SPREAD", -- "VIDEO_LINK_M0", "VIDEO_LINK_M1" or "VIDEO_LINK_M2" STARTUP_WAIT => FALSE -- Delay config DONE until DCM_CLKGEN LOCKED (TRUE/FALSE) ) port map ( CLKFX => clk_DCM4p, -- 1-bit output: Generated clock output CLKFX180 => clk_DCM4n, -- 1-bit output: Generated clock output 180 degree out of phase from CLKFX. CLKFXDV => open, -- 1-bit output: Divided clock output LOCKED => open, -- 1-bit output: Locked output PROGDONE => open, -- 1-bit output: Active high output to indicate the successful re-programming STATUS => open, -- 2-bit output: DCM_CLKGEN status CLKIN => clk_27MHz, -- 1-bit input: Input clock FREEZEDCM => '0', -- 1-bit input: Prevents frequency adjustments to input clock PROGCLK => '0', -- 1-bit input: Clock input for M/D reconfiguration PROGDATA => '0', -- 1-bit input: Serial data input for M/D reconfiguration PROGEN => '0', -- 1-bit input: Active high program enable RST => '0' -- 1-bit input: Reset input pin );
ODDR2_inst4: ODDR2 generic map ( DDR_ALIGNMENT => "NONE", -- Sets output alignment to "NONE", "C0", "C1" INIT => '0', -- Sets initial state of the Q output to '0' or '1' SRTYPE => "SYNC" -- Specifies "SYNC" or "ASYNC" set/reset ) port map ( Q => clk4, -- 1-bit output data C0 => clk_DCM4p, -- 1-bit clock input C1 => clk_DCM4n, -- 1-bit clock input CE => '1', -- 1-bit clock enable input D0 => '1', -- 1-bit data input (associated with C0) D1 => '0', -- 1-bit data input (associated with C1) R => '0', -- 1-bit reset input S => '0' -- 1-bit set input );
----------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------------------------
PLL_BASE_inst : PLL_BASE generic map ( BANDWIDTH => "OPTIMIZED", -- "HIGH", "LOW" or "OPTIMIZED" CLKFBOUT_MULT => 2, -- Multiply value for all CLKOUT clock outputs (1-64) CLKFBOUT_PHASE => 0.0, -- Phase offset in degrees of the clock feedback output (0.0-360.0). CLKIN_PERIOD => 20.0, -- Input clock period in ns to ps resolution (i.e. 33.333 is 30 MHz). -- CLKOUT0_DIVIDE - CLKOUT5_DIVIDE: Divide amount for CLKOUT# clock output (1-128) CLKOUT0_DIVIDE => 1, CLKOUT1_DIVIDE => 1, CLKOUT2_DIVIDE => 1, CLKOUT3_DIVIDE => 1, CLKOUT4_DIVIDE => 1, CLKOUT5_DIVIDE => 1, -- CLKOUT0_DUTY_CYCLE - CLKOUT5_DUTY_CYCLE: Duty cycle for CLKOUT# clock output (0.01-0.99). CLKOUT0_DUTY_CYCLE => 0.5, CLKOUT1_DUTY_CYCLE => 0.5, CLKOUT2_DUTY_CYCLE => 0.5, CLKOUT3_DUTY_CYCLE => 0.5, CLKOUT4_DUTY_CYCLE => 0.5, CLKOUT5_DUTY_CYCLE => 0.5, -- CLKOUT0_PHASE - CLKOUT5_PHASE: Output phase relationship for CLKOUT# clock output (-360.0-360.0). CLKOUT0_PHASE => 0.0, CLKOUT1_PHASE => 45.0, CLKOUT2_PHASE => 90.0, CLKOUT3_PHASE => 180.0, CLKOUT4_PHASE => 0.0, CLKOUT5_PHASE => 0.0, CLK_FEEDBACK => "CLKFBOUT", -- Clock source to drive CLKFBIN ("CLKFBOUT" or "CLKOUT0") COMPENSATION => "SYSTEM_SYNCHRONOUS", -- "SYSTEM_SYNCHRONOUS", "SOURCE_SYNCHRONOUS", "EXTERNAL" DIVCLK_DIVIDE => 1, -- Division value for all output clocks (1-52) REF_JITTER => 0.1, -- Reference Clock Jitter in UI (0.000-0.999). RESET_ON_LOSS_OF_LOCK => FALSE -- Must be set to FALSE ) port map ( CLKFBOUT => pll_fb, -- 1-bit output: PLL_BASE feedback output CLKOUT0 => pll_clkout, CLKOUT1 => open, CLKOUT2 => open, CLKOUT3 => open, CLKOUT4 => open, CLKOUT5 => open, LOCKED => open, -- 1-bit output: PLL_BASE lock status output CLKFBIN => pll_fb, -- 1-bit input: Feedback clock input CLKIN => clk_DCM4p, -- 1-bit input: Clock input RST => '0' -- 1-bit input: Reset input );
|
|
|
|
|
Jun 30 2013, 16:29
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 69
Регистрация: 10-06-08
Пользователь №: 38 190

|
Цитата(Dr.Alex @ Jun 28 2013, 22:48)  Вот пример. Клок сначала разгоняется DCM-ом, а затем PLLится. ........ Спасибо. Я сотворил нечто похожее. Единственное что: Я побоялся подключать DCM на PLL и сделал следующее: 20Мгц подал на PLL и для трех клоков 24, 48 и 8Мгц вывел на 3 ODDR2 через BUFG прямой и сдвинутый на 180 градусов клок. 48 и 8 МГц используются далее в автоматах spartan-а. Счастье было недолгим. Получил ругань ERROR:Pack:2531 и ERROR:Pack:2530 на ODDR2 клоков для 48 и 8 Мгц: failed to join the "OLOGIC2" component as required. и failed to join the OLOGIC component as required. Чего ей опять для счастья не хватает - не понимаю.
|
|
|
|
|
Jul 1 2013, 15:27
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 69
Регистрация: 10-06-08
Пользователь №: 38 190

|
Цитата(Bad0512 @ Jul 1 2013, 05:12)  Приведите кусок кода где вы вставляете ODDR2 а также полностью сообщения об ошибках (это делается очень легко - погуглите на тему copy & paste ). Спасибо. 1. Я конечно гулил ошибку перед тем как сунуться сюда. К сожалению.... 2. тут CODE ------------------------------------------------------------------------------- library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;
library UNISIM; use UNISIM.VCOMPONENTS.ALL;
ENTITY DCM_Block IS PORT( -- input clocks SYSCLK20M : IN std_logic; -- input 20MHz clock
-- output clocks Clk48M : OUT std_logic; -- 48MHz output system and dsp clock Clk24M : OUT std_logic; -- 24MHz output holt clock Clk08M : OUT std_logic; -- 08MHz output system clock
Inp48MLatch : IN std_logic; Out48MLatch : OUT std_logic;
Inp08MLatch : IN std_logic; Out08MLatch : OUT std_logic);
END DCM_Block;
ARCHITECTURE DCM_Block_Arch OF DCM_Block IS
-- clock buffer prototype - recommended COMPONENT BUFG PORT( I : IN std_logic; O : OUT std_logic ); END COMPONENT;
-- ODDR2 component
COMPONENT ODDR2 GENERIC( DDR_ALIGNMENT : string := "NONE"; INIT : bit := '0'; SRTYPE : string := "SYNC" ); PORT( Q : out std_ulogic; C0 : in std_ulogic; C1 : in std_ulogic; CE : in std_ulogic := 'H'; D0 : in std_ulogic; D1 : in std_ulogic; R : in std_ulogic := 'L'; S : in std_ulogic := 'L' ); END COMPONENT;
-- PLL COMPONENT
COMPONENT PLL_BASE GENERIC( BANDWIDTH : string := "OPTIMIZED"; CLKFBOUT_MULT : integer := 24; CLKFBOUT_PHASE : real := 0.0; CLKIN_PERIOD : real := 50.000000;
CLKOUT0_DIVIDE : integer := 10; CLKOUT0_DUTY_CYCLE : real := 0.5; CLKOUT0_PHASE : real := 90.0; CLKOUT1_DIVIDE : integer := 10; CLKOUT1_DUTY_CYCLE : real := 0.5; CLKOUT1_PHASE : real := 270.0;
CLKOUT2_DIVIDE : integer := 20; CLKOUT2_DUTY_CYCLE : real := 0.5; CLKOUT2_PHASE : real := 90.0; CLKOUT3_DIVIDE : integer := 20; CLKOUT3_DUTY_CYCLE : real := 0.5; CLKOUT3_PHASE : real := 270.0;
CLKOUT4_DIVIDE : integer := 60; CLKOUT4_DUTY_CYCLE : real := 0.5; CLKOUT4_PHASE : real := 90.0; CLKOUT5_DIVIDE : integer := 60; CLKOUT5_DUTY_CYCLE : real := 0.5; CLKOUT5_PHASE : real := 270.0;
CLK_FEEDBACK : string := "CLKFBOUT"; COMPENSATION : string := "SYSTEM_SYNCHRONOUS"; DIVCLK_DIVIDE : integer := 1; REF_JITTER : real := 0.100; RESET_ON_LOSS_OF_LOCK : boolean := FALSE ); PORT( CLKFBOUT : out std_ulogic; CLKOUT0 : out std_ulogic; CLKOUT1 : out std_ulogic; CLKOUT2 : out std_ulogic; CLKOUT3 : out std_ulogic; CLKOUT4 : out std_ulogic; CLKOUT5 : out std_ulogic; LOCKED : out std_ulogic; CLKFBIN : in std_ulogic; CLKIN : in std_ulogic; RST : in std_ulogic ); END COMPONENT;
-- to avaod waring attribute box_type of PLL_BASE : component is "black_box"; attribute box_type of BUFG : component is "black_box"; attribute box_type of ODDR2 : component is "black_box";
-- Signal Declarations: signal Reset_PLL : std_logic; -- DCM reset
-- FSM
-- Watchdog signals constant DcmReset : integer := 7;
-- clock generation signals signal PllFeedBack : std_logic; -- pll lock signal signal PllLocked : std_logic; -- pll lock signal
signal SYSCLK20M_B : std_logic; -- pll lock signal
signal PLL_48_Dir : std_logic; -- from pll to bufg signal PLL_48_Inv : std_logic; -- from pll to bufg signal BUFG_48_Dir : std_logic; -- from bufg to oddr2 signal BUFG_48_Inv : std_logic; -- from bufg to oddr2 signal Clk48Out : std_logic; -- output 48MHz;
signal PLL_24_Dir : std_logic; -- from pll to bufg signal PLL_24_Inv : std_logic; -- from pll to bufg signal BUFG_24_Dir : std_logic; -- from bufg to oddr2 signal BUFG_24_Inv : std_logic; -- from bufg to oddr2 signal Clk24Out : std_logic; -- output 24MHz;
signal PLL_08_Dir : std_logic; -- from pll to bufg signal PLL_08_Inv : std_logic; -- from pll to bufg signal BUFG_08_Dir : std_logic; -- from bufg to oddr2 signal BUFG_08_Inv : std_logic; -- from bufg to oddr2 signal Clk08Out : std_logic; -- output 24MHz;
BEGIN -- generating DCM reset signal PLL_Reset : PROCESS( SYSCLK20M ) variable ResetClockCnt : integer range 0 to DcmReset := 0; BEGIN IF SYSCLK20M'event and SYSCLK20M = '1' THEN IF ResetClockCnt < DcmReset THEN Reset_PLL <= '1'; ResetClockCnt := ResetClockCnt + 1; ELSE Reset_PLL <= '0'; END IF; END IF; -- ClkInp'event END PROCESS PLL_Reset;
SYSCLK_BUFG : BUFG PORT MAP ( I => SYSCLK20M, O => SYSCLK20M_B );
-- Clock Generator U_PLL_BASE : PLL_BASE PORT MAP( CLKFBOUT => PllFeedBack, CLKOUT0 => PLL_48_Dir, CLKOUT1 => PLL_48_Inv, CLKOUT2 => PLL_24_Dir, CLKOUT3 => PLL_24_Inv, CLKOUT4 => PLL_08_Dir, CLKOUT5 => PLL_08_Inv, LOCKED => PllLocked, CLKFBIN => PllFeedBack, CLKIN => SYSCLK20M_B, RST => Reset_PLL);
-- 48 MHz clock CLK48M_DIR_CLKBUF : BUFG PORT MAP ( I => PLL_48_Dir, O => BUFG_48_Dir );
CLK48M_INV_CLKBUF : BUFG PORT MAP ( I => PLL_48_Inv, O => BUFG_48_Inv );
CLK48_ODDR2 : ODDR2 PORT MAP( Q => Clk48Out, C0 => BUFG_48_Dir, C1 => BUFG_48_Inv, D0 => '1', D1 => '0', S => '0', R => '0', CE => '1');
Clk48M <= Clk48Out;
-- 24 MHz clock CLK24M_DIR_CLKBUF : BUFG PORT MAP ( I => PLL_24_Dir, O => BUFG_24_Dir );
CLK24M_INV_CLKBUF : BUFG PORT MAP ( I => PLL_24_Inv, O => BUFG_24_Inv );
CLK24_ODDR2 : ODDR2 PORT MAP( Q => Clk24Out, C0 => BUFG_24_Dir, C1 => BUFG_24_Inv, D0 => '1', D1 => '0', S => '0', R => '0', CE => '1');
Clk24M <= Clk24Out;
-- 8 MHz clock CLK08M_DIR_CLKBUF : BUFG PORT MAP ( I => PLL_08_Dir, O => BUFG_08_Dir );
CLK08M_INV_CLKBUF : BUFG PORT MAP ( I => PLL_08_Inv, O => BUFG_08_Inv );
CLK08_ODDR2 : ODDR2 PORT MAP( Q => Clk08Out, C0 => BUFG_08_Dir, C1 => BUFG_08_Inv, D0 => '1', D1 => '0', S => '0', R => '0', CE => '1');
Clk08M <= Clk08Out;
LATCH08PRC : PROCESS(Clk08Out) BEGIN IF Clk08Out'event and Clk08Out = '1' THEN Out08MLatch <= Inp08MLatch; END IF; END PROCESS LATCH08PRC;
LATCH48PRC : PROCESS(Clk48Out) BEGIN IF Clk48Out'event and Clk48Out = '1' THEN Out48MLatch <= Inp48MLatch; END IF; END PROCESS LATCH48PRC;
END DCM_Block_Arch; 3. Результат CODE ERROR:Pack:2531 - The dual data rate register "CLK08_ODDR2" failed to join the "OLOGIC2" component as required. The output signal for register symbol CLK08_ODDR2 requires general routing to fabric, but the register can only be routed to ILOGIC, IODELAY, and IOB. ERROR:Pack:2531 - The dual data rate register "CLK48_ODDR2" failed to join the "OLOGIC2" component as required. The output signal for register symbol CLK48_ODDR2 requires general routing to fabric, but the register can only be routed to ILOGIC, IODELAY, and IOB.
|
|
|
|
|
Jul 1 2013, 21:34
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 203
Регистрация: 12-11-10
Из: Poland
Пользователь №: 60 842

|
Цитата(zemlemer @ Jun 30 2013, 18:29)  Я побоялся подключать DCM на PLL и сделал следующее Вполне официальная комбинация - не надо боятся. В некоторых случаях - единственная возможная, т.к. на вход DCM можно подать сигнал из "просто логики", а на вход PLL - нет. А изначальное сообщение Цитата RROR:Place:1205 - This design contains a global buffer instance, <DSP_CLKBUF>, driving the net, <Clk48MOut_OBUF>, that is driving the following... говорит что вы пробуете использовать клок в не-клоковых цепях (например вывести на IO). Так нельзя. И наоборот - выход ODDR нельзя завести обратно в FPGA - только на IO pin.
|
|
|
|
|
Jul 2 2013, 11:29
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 69
Регистрация: 10-06-08
Пользователь №: 38 190

|
Цитата(akorud @ Jul 2 2013, 00:34)  Вполне официальная комбинация - не надо боятся. В некоторых случаях - единственная возможная, т.к. на вход DCM можно подать сигнал из "просто логики", а на вход PLL - нет. Я испугался возможного джиттера. Быть может напрасно, но просто перестраховка. Цитата(akorud @ Jul 2 2013, 00:34)  А изначальное сообщение говорит что вы пробуете использовать клок в не-клоковых цепях (например вывести на IO). Так нельзя. И наоборот - выход ODDR нельзя завести обратно в FPGA - только на IO pin. Стоп. Изначально стояла Следующая задача: есть входной клок 8 или 20 МГц. Внутри FPGA я делаю клоки частотой 8, 24 и 48МГц. 24 и 48 МГц торчат наружу. В свою очередь те-же 48 и 8Мгц используются для клоков внутри FPGA. Правильно ли я понимаю, что для вывода клока наружу необходимо использовать ODDR2, а для внутреннего клока - брать его от PLL через BUFG?
|
|
|
|
|
Jul 2 2013, 15:09
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 802
Регистрация: 11-05-07
Из: Томск
Пользователь №: 27 650

|
Цитата(zemlemer @ Jul 2 2013, 18:29)  Я испугался возможного джиттера. Быть может напрасно, но просто перестраховка.
Стоп. Изначально стояла Следующая задача: есть входной клок 8 или 20 МГц. Внутри FPGA я делаю клоки частотой 8, 24 и 48МГц. 24 и 48 МГц торчат наружу. В свою очередь те-же 48 и 8Мгц используются для клоков внутри FPGA. Правильно ли я понимаю, что для вывода клока наружу необходимо использовать ODDR2, а для внутреннего клока - брать его от PLL через BUFG? У вас есть клок BUFG_48_Dir - его можно использовать для тактирования разного рода счётчиков, регистров и т.д. Клок с выхода Q ODDR2 можно подать только на IO элементы типа OLOGIC и OBUF. Инверсный клок можно не делать на PLL отдельно - примитив ODDR2 имеет встроенные отключабельные инверторы по клоковым входам. Просто назначаете на ногу C1 инверсию клока - синтезатор и маппер сами разберутся как это трактовать.
|
|
|
|
|
Jul 3 2013, 08:03
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 203
Регистрация: 12-11-10
Из: Poland
Пользователь №: 60 842

|
Цитата(zemlemer @ Jul 2 2013, 13:29)  Я испугался возможного джиттера. Быть может напрасно, но просто перестраховка. PLL его как раз немного и отфильтрует но честно говоря в S6 PLL так себе. Например для 20Msps DAC уже не то. Но для чисто цифровых схем - вполне хватает. Цитата(zemlemer @ Jul 2 2013, 13:29)  Стоп. Изначально стояла Следующая задача: есть входной клок 8 или 20 МГц. Внутри FPGA я делаю клоки частотой 8, 24 и 48МГц. 24 и 48 МГц торчат наружу. В свою очередь те-же 48 и 8Мгц используются для клоков внутри FPGA. Правильно ли я понимаю, что для вывода клока наружу необходимо использовать ODDR2, а для внутреннего клока - брать его от PLL через BUFG? Код +-> логика PLL->BUFG->| +-> ODDR2->pin
|
|
|
|
|
Jul 3 2013, 16:07
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 69
Регистрация: 10-06-08
Пользователь №: 38 190

|
Ага. Теперь нормально собралось. Всем откликнувшимя - огромное спасибо.
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|