fPLL结构及动态配置

输入参考时钟

从上图可以看到参考时钟输入的几种类型。

 

注意：fPLL的校正是由CLKUSR来驱动的，这个时钟必须要保持稳定。

参考时钟利用器

 

 

N计数器

N计数器会把参考时钟利用器输出进行分频。N计数器帮助降低环路带宽、减少PFD内部频率操作范围。N计数器支

持的分频因子从1到32

相频检测器（PFD)

N计数块输出的refclk和M计数器输出fbclk同时作为PFD的输入。当参考时钟的下降沿早于反馈时钟的下降沿时，

PFD生成一个“UP”信号，相反的，如果反馈时钟的下降沿早于参考时钟的下降沿，PFD生成一个“Down"信号

充电泵和环路滤波器（CP + LF)

PFD的输出用于充电泵和环路滤波器生成VCO的控制电压，充电泵把”up/down“信号转换脉冲转换成电流脉冲，再

经过环路低通滤波器后成为VCO的控制电压。

压控制振荡器

VCO把输入电压转换成可调节的时钟频率。

VCO freq = 2*M*Input reference clock/N.

 

后缩放计数器，L

L 计数器把VCO输出的时钟分频，当fPLL作为一个发送器的PLL时，L计数器驱动CGB并通过x1时钟线来驱动TX PMA。

M计数器

对VCO输出时钟分频，M计数器可以选择任何VCO相位。M计数据 和N计数器输出频率相同。M计数器在整数模式的范

围从8到128，而在小数模式的范围是11到123。

Delta-Sigma Modulator(Delta-Sigma 调制器)

delta-sigma modulator (DSM)与 M 乘法计数器一起用于使 PLL 运行在小数分频模式。DSM 从周期

到周期动态地修改 M 计数器因子。不同的 M 计数器因子允许"average" M 计数器因子是一个非整

形。4-20 时钟倍频与分频

C计数器

FPLL C计数器分频因子从1到512.

小数分频模式(Fractional Mode)

在小数分频模式下，M 计数器值等于 M 反馈因子与小数分频值的和。小数分频值等于 K/2^32， 其中K 是 0 到(2^32–1)之间的整数。

整数模式(Integer Mode)

对于运行在整数模式的 PLL，M 是一个整数值，DSM 是禁用的。

I/O PLL 只能运行在整数模式。

 二、动态重配

可选择重配置逻辑（Optional Reconfiguration Logic）

使能选项：

• Capability registers

• Control and status registers

• PRBS soft accumulators (Native PHY IP core only)

两级仲裁

1、重配置接口与PreSICE校正引擎仲裁

2、Native PHY/PLL IP的主avalon-mm接口之间的仲裁

• 内嵌重配置器（Embedded reconfiguration streamer）（只能用于Native PHY和ATX PLL,说明应该不可以用于fPLL）
• ADME
• 用户配置逻辑

 它们三个就是所说的特征块（feature blocks）

当PreSICE没有控制内部总线时，三个特征块才可以使能来访问内部配置总线。三个特征块同时访问时，是有优先级的，

其中内嵌重配置器优先级最高，用户配置逻辑次之。当优先级低的正在访问过程，优先级高的只能等到优先级低的访问完

成后才能访问。要注意的是：如果使能ADME,要连接一个avalon-mm主到配置接口，或者连接reconfig_clock，reconfig_reset信

号并把reconfig_write,reconfig_read,reconfig_address和reconfig_writedata信号接地。如果配置接口没有正确连接，ADME就不

会有时钟和复位，ADME也可能工作失常。

 

动态重配中建议

• Tx PLL重配建议

在以下两种情况时，使用软寄存器控制fPLL的pll_powerdown

1. 把fPLL的模式从integer修改为fractional
2. 把fPLL的模式从fractional修改为integer

当涉及数据速率和协议模式重配时，建议在PLL重配和校正过程中，PLL和发送器通道同时处于复位状态。可以通过tx_digitalreset, rx_digitalreset,

tx_analogreset, 和rx_analogreset或者通道软寄存器进行复位。如果需要重配ATX PLL，使用TX PLL切换模式或者使用本地时钟分频来实现速率调整而避免校正ATX PLL。

• 通道建议

1. 当进行涉及数据速率和协议模式重配时，在配置过程中，可以通过tx_digitalreset, rx_digitalreset, tx_analogreset, 和rx_analogreset或者通道软寄存器进行复位。
2. 当进行不涉及数据速率和协议模式重配时，建议在配置过程只对数字部分进行复位。