Здравствуйте Пользователи.

У меня стоит задача выдать с ПЛИС меандр с частотой 100МГц. На вход ПЛИС (xc6slx100) приходит меандр 50 МГц с кварца. Как показано на приложенном рисунке, я пропускаю сигнал через DCM -> PLL -> ODDR2, чтобы умножить сигнал в два раза. ODDR2 был прикручен, так как при компиляции проекта, шли ошибки о невозможности вывести данный сигнал через обычный IO.
Проблема закралась в том, что при выводе сигнала, я получаю вместо меандра с частотой 100МГц получаю синус 100МГц.

Прошу дать совета по направлению поиска ошибок. Всю недостающую информацию предоставлю позднее, так как не знаю, что потребуется для решения.

Начнем с того, что и у кого "стоит" -> "У меня стоит задача". И расскажите нам, как она именно "стоит".
Как определен стандарт вывода? Какая взята скорость наростания сигнала? Какой максимальный ток вывода?
А самое главное, зачем выводить "меандр с частотой 100МГц"? Для кого? Какого качества он требуется? С какими фронтами? На какую емкость линии? И способен ли данный вывод у данной ПЛИС вообще выводить такой меандр?
Ну и на сладкое. Если взять отличный меандр и смотреть его щупом осцилла, у которого полоса 100МГц, то что покажет осцилл?

Задача - Необходимо сформировать меандр 100 МГц и вывести его на несколько шинных формирователей, для дальнейшего усиления до TTL и выдачей наружу, далее не уведомлен. (т.е. сформировать несколько таких сигналов.) За основу взять кварцевый генератор, который выдает меандр с частотой 50МГц.
Стандарт вывода - LVCMOS2.5
Скорость наростания - Честно признаюсь, что не осведомлен о возможности ее регулировать, я считал, что она определяется непосредственно возможностями выходных пинов ПЛИС.
Максимальный ток вывода - Если правильно понимаю 12мА.
Зачем выводить - так определено задание ничего более сказать не могу.
Также считал, что выводы единозначно выводят сигнал, то есть все одинаково, в плане фронтов и частоты. Видимо я был не прав, раз вы задаете такой вопрос. Согласно даташиту, ПЛИС может выдавать такую частоту.

Фронты - хотелось бы конечно 2ns. Опять же согласно даташиту максимальный фронт для данной ПЛИС - 144ps. Видимо в идеальном случае.

Сладкое оставлю на завтра.

Сообщение отредактировал Naixrim - Jul 9 2018, 13:54

UPD!

Ранее я смотрел сигнал неосредственно в точке, между выводом ПЛИС и входом шинного формирователя, где и видел свой синус. Но ответ iosifk натолкнул на мысль посмотреть чисто вывод ПЛИС и вуаля, я получил свой меандр, вполне красивый, что говорит, что природа синуса кроется непосредственно в соединении ПЛИС и шинника. Данную проблему буду решать самостоятельно, но от вероятных советов или мыслей не откажусь.

Я не знаю, какую Вы применяете ПЛИС.
Но на всякий случай напишу. Я помню, что у Виртексов максимальный ток был 24 мА, а минимальный по умолчанию - 2мА. И это надо было специально указывать для каждого вывода. Скорость наростания задаются: fast или slow... Проверьте что достаточно конденсаторов по питанию для этого банка.
И еще есть SSO - ограничение на число одновременно переключаемых выводов, в зависимости от тока выводов.

Применяемую ПЛИС назвал еще начальном сообщении, но продублирую - xc6slx100 (SPARTAN 6 LX100) Максимальный ток выдает вроде 24мА.

Почитав на досуге Constrain Guide, нашел интересную конструкцию вида NET ”net_name” MAXSKEW=allowable_skew [units]; Это к вашим fast или slow, попробовал, действительно фронты становятся короче, но не приближаются к заданным значениям, т.е. задавал 2ns и 1ns, 2ns он выдает, при 1ns, фронт короче, но скорее 1,8ns.

UPD -

Посчитал, для каждого из банков необходимое количество конденсаторов по питанию, возможно надо поменять их емкость, в данный момент стоит - 0,1 мкФ

Сообщение отредактировал Naixrim - Jul 10 2018, 07:46

Вот фрагмент файла ucf:
# VCCO33

NET "I_FORCE_CONTROL13" LOC = "B4";
INST "Buf_I_FORCE_CONTROL13" IOSTANDARD = LVCMOS33;
INST "I_FORCE_CONTROL13" IOB = FALSE;
INST "I_FORCE_CONTROL13" SLEW = SLOW;
NET "I_FORCE_CONTROL13" SLEW = SLOW;
INST "I_FORCE_CONTROL13" DRIVE = 4;

Здесь цепь I_FORCE_CONTROL13, задается вывод, стандарт, расположение в выходном буфере, скорости наростания, и сила тока...

Зачем одновременно NET и INST?

Да просто дело в том, что тогда я написал на Си программку, которая все это автоматически и генерила из списка уж не помню какого файла. Потому как выводов было 425 и писать вручную для меня - это наделать много ошибок. А так действительно, если делать вручную, то через "|" запись получится короче.

Благодарю за обьяснение. Где-нибудь прописано как и на сколько отличаются FAST и SLOW? И как зависят от выходных параметров? А также что значит - INST "I_FORCE_CONTROL13" IOB = FALSE; ?

Это значит, что инстанс может распологаться не только в выходном буфере, но и внутри кристалла.
А вот про параметры fast или slow для этой серии надо искать в даташите. Ну или написать в Инлайн или в Макро в техподдержку, они точно дадут ссылку на документ..

А какой у вас шинный формирователь? 100MHz не всякий шинник потянет (в том числе может и вход посадить)

74lvt125

Naixrim, я думаю, что у вас просто линия не согласована. Таким образом возникают отражения, которые портят ваш меандр. Для Spartan-6 попробуйте включить последовательный терминатор на буфере через OUT_TERM. Начните с 25 ом, мне кажется это поможет.

NET <NET NAME> OUT_TERM = <NONE/ UNTUNED_25 / UNTUNED_50 / UNTUNED_75>;

Если говорить об отражениях, то это колебательности на фронтах. Я в одной англоязычной книге нашел термин - "эффект окурка". Потом представил смятый окурок в пепельнице и все стало понятно.
А у ТС - синусоида, а это значит, что сигнал интегрируется, т.е фронты завалены из-за большой емкости линии. И источнику сигнала просто не хватает мощности для зарядки емкости линии.
Хотя, согласен, что согласование линии - это хорошо.
И еще. Для распределения импульсов по плате применяют специальные микросхемы, а не насилуют ПЛИсы сигналами LVCMOS.
Как альтернативу, может быть есть смысл поискать шинники, преобразующие LVDS в LVCMOS. И передачу импульсов по плате гнать как LVDS...