FPGA全局時(shí)鐘資源相關(guān)原語(yǔ)及其使用

　　全局時(shí)鐘資源的使用方法(五種)

　　1. IBUFG + BUFG的使用方法：

　　IBUFG后面連接BUFG的方法是最基本的全局時(shí)鐘資源使用方法，由于IBUFG組合BUFG相當(dāng)于BUFGP，所以在這種使用方法也稱(chēng)為BUFGP方法。

　　2. IBUFGDS + BUFG的使用方法：

　　當(dāng)輸入時(shí)鐘信號(hào)為差分信號(hào)時(shí)，需要使用IBUFGDS代替IBUFG。

　　3. IBUFG + DCM + BUFG的使用方法：

　　這種使用方法最靈活，對(duì)全局時(shí)鐘的控制更加有效。通過(guò)DCM模塊不僅僅能對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行同步、移相、分頻和倍頻等變換，而且可以使全局時(shí)鐘的輸出達(dá)到無(wú)抖動(dòng)延遲。

　　4. Logic + BUFG的使用方法：

　　BUFG不但可以驅(qū)動(dòng)IBUFG的輸出，還可以驅(qū)動(dòng)其它普通信號(hào)的輸出。當(dāng)某個(gè)信號(hào)(時(shí)鐘、使能、快速路徑)的扇出非常大，并且要求抖動(dòng)延遲最小時(shí)，可以使用BUFG驅(qū)動(dòng)該信號(hào)，使該信號(hào)利用全局時(shí)鐘資源。但需要注意的是，普通IO的輸入或普通片內(nèi)信號(hào)進(jìn)入全局時(shí)鐘布線層需要一個(gè)固有的延時(shí)，一般在10ns左右，即普通IO和普通片內(nèi)信號(hào)從輸入到BUFG輸出有一個(gè)約10ns左右的固有延時(shí)，但是BUFG的輸出到片內(nèi)所有單元(IOB、CLB、選擇性塊RAM)的延時(shí)可以忽略不計(jì)為“0”ns。

　　5. LOGIC + DCM + BUFG的使用方法：

　　DCM同樣也可以控制并變換普通時(shí)鐘信號(hào)，即DCM的輸入也可以是普通片內(nèi)信號(hào)。使用全局時(shí)鐘資源的注意事項(xiàng)全局時(shí)鐘資源必須滿足的重要原則是：使用IBUFG或IBUFGDS的充分必要條件是信號(hào)從專(zhuān)用全局時(shí)鐘管腳輸入。換言之，當(dāng)某個(gè)信號(hào)從全局時(shí)鐘管腳輸入，不論它是否為時(shí)鐘信號(hào)，都必須使用IBUFG或IBUFGDS;如果對(duì)某個(gè)信號(hào)使用了IBUFG或IBUFGDS硬件原語(yǔ)，則這個(gè)信號(hào)必定是從全局時(shí)鐘管腳輸入的。如果違反了這條原則，那么在布局布線時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。這條規(guī)則的使用是由FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的：IBUFG和IBUFGDS的輸入端僅僅與芯片的專(zhuān)用全局時(shí)鐘輸入管腳有物理連接，與普通IO和其它內(nèi)部CLB等沒(méi)有物理連接。另外，由于BUFGP相當(dāng)于IBUFG和BUFG的組合，所以BUFGP的使用也必須遵循上述的原則。

　　全局時(shí)鐘資源的例化方法

　　全局時(shí)鐘資源的例化方法大致可分為兩種：

　　一是在程序中直接例化全局時(shí)鐘資源;

　　二是通過(guò)綜合階段約束或者實(shí)現(xiàn)階段約束實(shí)現(xiàn)對(duì)全局時(shí)鐘資源的使用;

　　第一種方法比較簡(jiǎn)單，用戶只需按照前面講述的5種全局時(shí)鐘資源的基本使用方法編寫(xiě)代碼或者繪制原理圖即可。

　　第二方法是通過(guò)綜合階段約束或?qū)崿F(xiàn)階段的約束完成對(duì)全局時(shí)鐘資源的調(diào)用，這種方法根據(jù)綜合工具和布局布線工具的不同而異。