Cyclone II 器件内的锁相环

Cyclone™ II器件具备最多4个增强型锁相环（PLL），提供先进的时钟管理能力，例如频率合成、可编程相移、外部时钟输出、可编程占空比、锁定检测、可编程带宽、输入时钟扩频和支持高速差分输入输出时钟信号。Cyclone II器件的PLL简化了时序问题和整体电路板版面设计。Cyclone II PLL提供了经济的时序控制方案，应用于包括消费、通信、计算、汽车、工业和无线系统等领域。图1描述了Cyclone II PLL的原理框图。

图1. Cyclone II器件的 PLL原理框图

时钟倍频和分频

Cyclone II PLL提供了时钟合成能力，允许内部时钟在与输入时钟频率不同的频率下运行。每个PLL能够提供最多达3个输出时钟，每个输出时钟的频率可互不相同。PLL提供m倍频或(n x post-scale计数器)比率的分频，这里m、n和post-scale计数器可以是1到32中的任何整数。

Cyclone  II PLL允许开发人员实现时间范围的多路复用应用，通常只需例化一个电路，与过去的每个时钟周期一个电路不同。通过使用时分多路复用，你可以利用较少的逻辑单元实现一个给定功能，从而以器件资源共享的方式提高器件面积效率。

外部时钟输出和时钟反馈

每个PLL支持一个差分或一个单端外部输出时钟。每个PLL带有一对外部时钟输出管脚。外部时钟输出管脚支持多种I/O标准，如表1所示。外部时钟输出可被用作系统时钟或用来使板上不同的器件同步。时钟反馈特性可以作为内部延迟的补偿，或用来调整外部时钟输出与时钟输入的相位关系。

表1注释：

1. m计数器和post-scale计数器的范围从1到32的。n计数器范围从1到4。
2. 最小相移由VCO周期除以8决定。
3. 3. 对于相位的增量粒度，对于所有能够移相输出的频率，Cyclone II器件的增量粒度为最小45°。更小的增量粒度由频率和分频参数决定。

可编程相移

Cyclone II PLL具有先进的时钟移相能力，能够实现可编程相移。开发人员能够实现125皮秒时间粒度的相位移动。这种可编程相移特性是满足时序约束的理想方法，例如对于苛刻的时钟沿精确定位情况下如何满足建立保持时间需求。

锁定检测信号

锁定输出指示当前已经有一个稳定的和参考时钟同步的时钟输出信号。锁定检测信号可用于系统控制和同步电路板上的不同器件。

可编程占空比

可编程占空比允许PLL产生不同占空比的输出 时钟。可编程占空比特性对于双倍数据速率（DDR）应用非常有效，在这里数据可以在时钟的正负边沿都进行数据传送。可编程占空比允许开发人员控制时钟正负边沿的位置，简化和这些沿相关的建立保持时间需求。

可编程带宽

Cyclone II PLL的带宽是衡量其跟踪输入时钟和抖动能力的标准。利用Cyclone II 器件，开发人员可以控制PLL的带宽设置，根据需要滤除输入时钟抖动。高带宽的PLL可以快速锁住参考时钟，并抵制时钟中的任何变化。低带宽的PLL将花费较长的时间去锁定时钟，但是能滤除更多的抖动。对于需要级联PLL的应用，Cyclone II 的可编程带宽特性为开发人员提供了极大的灵活性。

时钟扩频

扩频技术被用于降低系统的电磁干扰（EMI）。这种技术通过在宽频率范围内分配时钟能量来实现。Cyclone II器件的PLL支持对输入时钟扩频。Cyclone II PLL能够成功地跟踪在200 kHz的调制频率上进行了2％中心扩展的输入时钟。

相关链接

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