MMCM の各ポートの説明

Versal アダプティブ SoC クロッキング リソース アーキテクチャ マニュアル (AM003)

Document ID
AM003
Release Date
2023-05-16
Revision
v1.5 日本語
CLKIN1 – プライマリ基準クロック入力
通常のクロック入力です。隣接する XPIO バンクの GC ピン、水平配線および垂直分配トラックからのクロックを入力できます。この入力はすべてのグローバル クロック バッファーで駆動可能です。ただし、ソースが MBUFG タイプのクロック バッファーの場合、使用できる出力は O1 のみです。
CLKIN2 – セカンダリ クロック入力
MMCME5 を動的に切り替えるためのセカンダリ クロック入力です。接続は CLKIN1 と同じです。
CLKFBIN – フィードバック クロック入力
CLKFBIN は、内部フィードバック用に CLKFBOUT へ直接接続するか、クロック バッファー フィードバックの一致を目的として BUFG、またはインターコネクト (推奨しない) を介して CLKFBOUT へ接続する必要があります。クロックの位相を揃えるには、フィードバック パスのクロック バッファーのタイプがフォワード クロック バッファーのタイプと同じでなければなりません。
重要: 内部補正モードの設定は、ソースにおける CLKFBOUT ポートから CLKFBIN ポートへの直接接続 (ワイヤ) で決定されます。しかし、Vivado Design Suite で実行される合成中の最適化によってこの接続がなくなり、その後のすべての表現から、CLKFBOUT から CLKFBIN への接続が削除されます。ただし、MMCM/PLL の COMPENSATION 属性が INTERNAL に設定されていることから、MMCM/PLL の内部補正であることがわかります。
CLKFBOUT – 専用の MMCM フィードバック出力
CLKFBOUT の可能な構成については、「MMCM の使用モデル」を参照してください。フィードバック パスにクロック バッファーが含まれる場合、CLKFBOUT でロジックも駆動できます。
CLKINSEL – クロック入力切り替え
CLKINSEL 信号は、クロック入力マルチプレクサーの状態を制御します。High なら CLKIN1、Low なら CLKIN2 となります。クロック切り替え中は、MMCM を RESET に保持する必要があります。
CLKOUT[6:0] – 出力クロック
ユーザー設定可能なクロック出力 (CLKOUT0 ~ CLKOUT6) で、ユーザー制御可能な VCO 位相出力を 2 ~ 128 の範囲で分周したものです。入力クロックと出力クロックは位相を揃えることができます。可能な構成については、MMCM の使用モデル を参照してください。CLKFBOUT は、すべての CLKOUT 出力に対して分数モードで使用できます。したがって、CLKOUT 出力は、VCO モードに応じて分数モードまたは非分数モードで使用できます。各出力に対して個別にスタティックまたはダイナミック位相シフトを適用できます。詳細は、位相シフト および 分数分周の使用 を参照してください。
CLKIN1_DESKEW
1 つの異なる CLKOUT ネットワーク間のクロック ネットワーク遅延のスキュー調整に使用する位相検出器 2 ブロックへのプライマリ クロック入力です。スキュー調整が必要な出力クロックのうちの一方を、このピンで選択します。
CLKFB1_DESKEW
クロック ネットワーク遅延のスキュー調整に使用する位相検出器 1 ブロックへのプライマリ (フィードバック) クロック入力です。CLKIN1_DESKEW で選択した出力クロックを基準にしてスキュー調整が必要な出力クロックを、このピンで選択します。
CLKIN2_DESKEW
2 つの異なる CLKOUT ネットワーク間のクロック ネットワーク遅延のスキュー調整に使用する位相検出器 2 ブロックへのセカンダリ クロック入力です。スキュー調整が必要な出力クロックのうちのもう一方を、このピンで選択します。
CLKFB2_DESKEW
クロック ネットワーク遅延のスキュー調整に使用する位相検出器 2 ブロックへのセカンダリ (フィードバック) クロック入力です。CLKIN2_DESKEW で選択した出力クロックを基準にしてスキュー調整が必要な出力クロックを、このピンで選択します。
CLKINSTOPPED – 入力クロック ステータス
入力クロックが停止したことを示すステータス ピンです。この信号は、クロックが停止してから CLKFBOUT クロックの 2 サイクル以内にアサートされます。クロックが再開して LOCKED の状態になるか、別のクロック入力に切り替わって MMCM が再びロックすると、ディアサートされます。
CLKFBSTOPPED – フィードバック クロック ステータス
フィードバック クロックが停止したことを示すステータス ピンです。この信号は、クロックが停止してから 1 クロック サイクル以内にアサートされます。フィードバック クロックが再開し、MMCM が再びロックすると、ディアサートされます。
DADDR[6:0] – ダイナミック リコンフィギュレーション アドレス
DADDR 入力バスは、ダイナミック リコンフィギュレーションのアドレス入力です。このバスのアドレス値により、次の DCLK サイクルで書き込みまたは読み出しを実行する 16 ビットのコンフィギュレーション ビットを指定します。使用しない場合はすべてのビットを 0 にする必要があります。
DI[15:0] – ダイナミック リコンフィギュレーション データ入力
ダイナミック リコンフィギュレーションのデータ入力です。このバスの値がコンフィギュレーション セルに書き込まれます。このデータは、DEN と DWE がアクティブなサイクルで現れます。データはシャドウ レジスタに取り込まれ、後で書き込まれます。DRP ポートに対して次の書き込みが可能になると、DRDY によって通知されます。使用しない場合はすべてのビットを 0 にする必要があります。
DO[15:0] – ダイナミック リコンフィギュレーション出力バス
ダイナミック リコンフィギュレーション使用時に MMCM のデータ出力が現れます。DCLK の立ち上がりエッジで DEN がアクティブで DWE が非アクティブの場合、このバスは DADDR によって指定されたアドレスのコンフィギュレーション セルの内容を保持します。DO バスは、DRDY がアクティブなときに DCLK の立ち上がりエッジでキャプチャする必要があります。DO バスの値は、次の DRP 動作まで保持されます。
DRDY – ダイナミック リコンフィギュレーション レディ
ダイナミック リコンフィギュレーションのレディ入力 (DRDY) 出力は、MMCM のダイナミック リコンフィギュレーション機能の DEN 信号に対する応答信号です。この信号は、DEN/DCLK の操作が完了したことを示します。
DWE – ダイナミック リコンフィギュレーション書き込みイネーブル
DWE 入力は、DADDR アドレスに対する DI データの書き込みまたは DO データの読み出しを制御するイネーブル信号です。使用しない場合は Low に接続する必要があります。
DEN – ダイナミック リコンフィギュレーション イネーブル ストローブ
DEN 入力は、ダイナミック リコンフィギュレーション機能を使用するかを制御するイネーブル信号で、すべての DRP ポートの動作を有効にします。ダイナミック リコンフィギュレーション機能を使用しない場合は、Low に接続する必要があります。
DCLK – ダイナミック リコンフィギュレーション基準クロック
ダイナミック リコンフィギュレーション ポートの基準クロックです。この信号の立ち上がりエッジが、その他すべてのポートの信号に対するタイミングの基準となります。セットアップ タイムは、参考資料 に示した Versal アダプティブ SoC のデータシートに記載されています。ほかの入力信号には、DCLK の立ち上がりエッジに対するホールド タイムの要件はありません。このピンは IBUF、IBUFG、BUFGCE、BUFGCTRL のいずれかで駆動できます。このクロック入力への専用接続はありません。
LOCKED、LOCKED1/2_DESKEW、および LOCKED_FB
LOCKED_FB は、MMCM の基準クロックと入力ピンのフィードバック クロックの間で位相が揃い、周波数が一致したことを示す MMCM からの出力です。位相はあらかじめ定義されたウィンドウ内で揃い、周波数はあらかじめ定義された PPM 範囲内で一致する必要があります。電源投入後、MMCM は自動的にロックし、追加のリセットは不要です。入力クロックが停止した場合や、位相が揃わなくなった場合 (入力クロックの位相シフトなど)、または周波数が変化した場合は、1 PFD クロック サイクル以内に LOCKED_FB がディアサートされます。LOCKED1/2_DESKEW 出力は、オプションのスキュー調整回路が使用されており、ロックしていることを示します。LOCKED 出力は、LOCKED_FB と LOCKED1/2_DESKEW 回路がいずれもロックしたことを示します。この AND 回路は、未使用の LOCKED1/2_DESKEW 回路のみを考慮します。LOCKED がディアサートされた場合、MMCM をリセットする必要があります。LOCKED のアサート前はクロック出力は使用できません。
PSCLK – 位相シフト クロック
この入力ピンは、ダイナミック位相シフト インターフェイスに対するソース クロックを供給します。これ以外の入力は、すべてこのクロックの立ち上がりエッジと同期します。このピンは IBUF、IBUFG、BUFG、BUFGCE のいずれかで駆動できます。このクロック入力への専用接続はありません。
PSEN – 位相シフト イネーブル
この信号を同期的にアサートすると、ダイナミック (可変) 位相シフトが開始します。この信号は、PSCLK の 1 サイクル間アクティブにする必要があります。アクティブになると位相が徐々にシフトし、位相シフトが完了すると PSDONE が High になります。位相シフト中は、グリッチや散発的な変化は発生しません。位相シフトの開始から終了まで、位相は連続したアナログ量としてシフトします。
PSINCDEC – 位相シフトの増減制御
この入力信号は、ダイナミック位相シフトでシフト量を増やすのか (正の位相シフト) 減らすのか (負の位相シフト) を同期的に示します。増加の場合は PSENCDEC が High にアサートされ、減少の場合は Low にアサートされます。ダイナミック位相シフトには、位相シフトのオーバーフローはありません。360° 以上シフトした場合は、元の位相に戻ります。
PSDONE – 位相シフト完了
この信号は、PSCLK に同期します。現在の位相シフトが完了すると、PSDONE 信号が 1 クロック サイクルの間アサートされ、次の位相シフト サイクルを開始できることを示します。新しい位相シフト サイクルが開始されない場合、PSDONE は 32 PSCLK サイクルごとに High パルスを 1 サイクル続けます。
RST – 非同期リセット信号
RST 信号は MMCM の非同期リセットです。この信号をディアサートすると、MMCM は同期的に再び有効になります。
PWRDWN – パワーダウン
この信号は、インスタンシエートされた現在未使用の MMCM への電力供給を停止します。このモードを使用すると、デザインで一時的に非アクティブになっている部分や、特定のシステム構成で使用されない MMCM の電力を削減できます。このモードでは、MMCM の消費電力はゼロになります。