FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,它允许用户根据特定需求配置其内部逻辑块和互连资源。EP4SGX290FH29I2是Altera公司(现被Intel收购)的一款高端FPGA芯片,广泛应用于高速数据处理、通信系统、嵌入式计算等领域。此中文规格书详细介绍了该芯片的功能和特性。
在FPGA中,时钟管理是至关重要的,因为它决定了各个模块的工作速度和同步性。EP4SGX290FH29I2包含多个输出时钟块,这些时钟可以源自两种类型:旁路时钟(bootclk)或非旁路时钟。非旁路时钟有五种来源,包括:
1. HPSOSCCLK:来自于外部振荡器的引脚,可以从48个HPS专用I/O中选择。
2. freeclk:FPGA布线结构的PLL(锁相环)时钟参考。
3. cbintoscdiv2clk:内部环形振荡器分频后的时钟,最大为230MHz。
4. PLL Counter Output:主要的PLL计数器输出。
5. PLL1 Counter Output:外围PLL计数器输出。
表格83列出了顶级时钟,这些时钟服务于不同的组件和功能:
1. mpufreeclk:时钟管理器到MPU(微处理器单元)复用器,为MPU时钟组提供源时钟。
2. mpuclk:MPU内的主时钟。
3. mpuccuclk:CCU(一致性控制单元)的主时钟,位于MPU复用器和HMC(高性能内存控制器)开关内。
4. MPU L2 RAM Clock 和 HMC switch in NOC:固定为mpuclk的1/z频率,用于MPU的L2 RAM和NOC(网络-on-chip)中的HMC开关。
5. MPUperephclk:MPU内部,为中断、定时器和看门狗等外设提供时钟,固定为mpuclk的1A倍率。
6. mainclk:时钟管理器到互连/外设,用于包括DMA、SPIM、SPIS和TCM在内的快速外设的L4互连时钟。
7. sysfreeclk:时钟管理器到互连/外设,L4系统时钟,始终自由运行。
8. mainclk:与前一个同名,可能是指不同层次的互连时钟。
9. mpclk:时钟管理器到互连/外设,为包括NAND、USB和SDMMC在内的外设提供L4互连时钟。
10. spclk:时钟管理器到互连/外设,为包括Timer、I2C和UART在内的慢速外设的L4时钟。
11. csatclk:时钟管理器到CoreSight,CoreSight追踪时钟和调试时间戳时钟。
12. cspdbgclk:时钟管理器到CoreSight,CoreSight总线时钟。
13. cstraceclk:时钟管理器到CoreSight,CoreSight追踪I/O时钟,通常为低频(如25MHz),适用于低速调试器。
14. s2fuser0clk:SoC(系统级芯片)到FPGA布线结构的通用接口时钟。
15. s2fuserlclk:SoC到FPGA布线结构的另一个通用接口时钟。
这些时钟管理功能使得EP4SGX290FH29I2能够灵活地适应各种应用需求,同时保证了系统的高效同步和精确时序控制。通过精心设计和优化时钟路径,开发者可以充分利用FPGA的性能,实现复杂和高性能的系统设计。