Verilog代码和FPGA硬件的映射关系(五)

　　既然我们可以指定寄存器放在IOB内，那我们同样也可以指定PLL的位置。首先要确保我们有多个PLL才行。如图1所示，我们所使用的EP4CE10F17C8芯片刚好有两个。

图 1

　　为了演示这个例子，我们使用pll工程，RTL代码如下所示：

 //--------------------------------------------------
 module pll(
     input      wire     sys_clk        , //系统时钟50MHz

     output     wire     clk_mul_2      , //系统时钟经过2倍频后的时钟
     output     wire     clk_div_2      , //系统时钟经过2分频后的时钟
     output     wire     clk_phase_90   , //系统时钟经过相移90°后的时钟
     output     wire     clk_ducle_20   , //系统时钟变为占空比为20%的时钟
     output     wire     locked           //检测锁相环是否已经锁定，只有该信号为高时输出的时钟才是稳定的

 ); 

 //------------------------pll_ip_inst------------------------
 pll_ip pll_ip_inst(
     .inclk0   (sys_clk      ),   //input     inclk0                                          

     .c0       (clk_mul_2    ),   //output    c0
     .c1       (clk_div_2    ),   //output    c1
     .c2       (clk_phase_90 ),   //output    c2
     .c3       (clk_ducle_20 ),   //output    c3
     .locked 　(locked       )    //output    locked
 );

 endmodule
 //-------------------------------------------------                               

　　代码编写完后依然需要点击“Start Analysis & Synthesis”图标进行分析和综合。然后双击“Netlist Viewers”下的“RTL Viewer”查看RTL视图。

图 2

　　点击“Start Compilation”图标全编译进行布局布线，然后打开Chip Planner视图。Chip Planner打开后的界面如图3所示，我们可以看到在版图模型中左下角有一块颜色变深的区域，与之形成鲜明对比的是右上角颜色没有变深的位置，这就是我们FPGA芯片中两个PLL的位置，而颜色变深的区域说明资源被占用。

图 3

　　放大并点击该PLL，如图4所示，可以在右侧看到该PLL的结构图中显示的部分蓝色高亮信号，下面“Location”则显示了该PLL的名字为“PLL_1”。

图 4

　　如图5所示，选中该PLL后点击左侧的图标显示扇入扇出线路径，可以看到PLL在芯片内的连接关系。

图 5

　　如图6所示，我们回到工程界面点击“Assignment Editor”图标来约束PLL的位置。

图 6

　　如图7所示，在打开的“Assignment Editor”界面中点击“To”下面的“<<new>>”添加要约束的项。

图 7

　　在打开的“Node Finder”界面中我们找到信号的输入key_in，如图8所示，根据序号顺序，在①处的“Named :”选项框中输入“*pll*”，点击 ②处的“List”，在③处的“Node Found :”列表中就会列出名为altpll:altpll_component的信号，双击③处的altpll:altpll_component 信号或点击图标④，altpll:altpll_component信号就被添加到⑤处的“Selected Nodes:”中了。如果我们想取消⑤处选择的信号则在“Selected Nodes:”选中该信号后点击图标⑥即可。设置完毕后点击“OK”退出。

图 8

　　如图9所示，设置“Assignment Name”，下拉列表找到“Location(Accepts wildcards/groups)”，这是设置位置的约束。

图 9

　　如图10所示，点击“Value”下的“...”。

图 10

　　如图11所示，在弹出的“Location”对话框中的“Element:”选择“PLL”。可以看到在这里我们还可以设置其他元素的位置。

图 11

　　如图12所示，“Location:”选择“PLL_2”。

图 12

　　如图13所示，“Location”对话框设置完毕后点击“OK”。

图 13

　　全部设置完成后的结果如图14所示。

图 14

　　点击“Start Compilation”图标全编译进行布局布线，否则无法重新映射资源。此时会弹出如所示的对话框，提示是否要保存更改，选择“Yes”后会执行布局布线。

图 15

　　当布局布线重新完成映射后我们再来看看Chip Planner视图，如图16所示，我们可以发现在版图模型的右上角一块颜色变深的区域，与左下颜色没有变深的位置形成鲜明的对比，颜色变深的区域说明资源被占用。

图 16

　　放大并点击该PLL，如图17所示，可以在右侧看到该PLL的结构图中显示的部分蓝色高亮信号，下面“Location”则显示了该PLL的名字为“PLL_2，说明已经成功映射上了。

图 17

　　如图18所示，选中该PLL后点击左侧的图标显示扇入扇出线路径，可以看到PLL在芯片内的连接关系。

图 18

　　修改PLL的映射位置意义何在呢？当我们的时序在某些情况下不好的时候就可以通过修改PLL的映射位置来调整时序，以实现时序的收敛。

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