クロック調整ブロック (MMCM および PLL) の使用 - 2023.2 日本語

FPGA および SoC 用 UltraFast 設計手法ガイド (UG949)

Document ID
UG949
Release Date
2023-11-29
Version
2023.2 日本語

MMCM または PLL を使用すると、入力クロックの全体的な特性を変更できます。MMCM は、クロックの挿入遅延を削除したり (入力システム同期データにクロックの位相を揃える)、次のようなクロックの特性を条件付けおよび制御するためによく使用されます。

  • 位相をさらに厳しく制御
  • クロックのジッターをフィルター
  • クロック周波数を変更
  • クロックのデューティ サイクルを修正または変更

MMCM または PLL を使用するには、MMCM が仕様範囲内で動作し、出力に必要なクロック特性を提供できるように、複数の属性を調整する必要があります。このため、AMDでは Clocking Wizard を使用してこのリソースを正しく設定することを強くお勧めします。

MMCM または PLL を直接インスタンシエートすると、より詳細な制御が可能です。ただし、次のような問題を回避するため、適切な設定を使用してください。

  • ジッターの増加によりクロックのばらつきが増加する
  • 正しくない位相関係が構築される
  • タイミング クロージャが困難になる
    重要: MMCM または PLL を設定するのに Clocking Wizard を使用すると、デフォルトで Clocking Wizard により妥当な消費電力特性が使用され、出力ジッターが小さくなるよう MMCM が設定されます。

目的によって Clocking Wizard の設定を変更してジッターを最小限に抑えると、消費電力は大きくなりますがタイミングは向上します。消費電力を削減すると、出力ジッターが増加します。

MMCM または PLL を使用する場合は、次のガイドラインに従ってください。

  • 入力を未接続のままにしないでください。合成ツールまたはその他の最適化ツールで未接続の入力が接続されるようにすると、接続される値が必要な値と異なる可能性があるので、推奨されません。
  • RST はユーザー ロジックに接続し、信頼性のあるクロック ソースで制御されるロジックでアサートできるようにする必要があります。RST をグランド接続すると、クロックが中断した場合に問題となることがあります。
  • リセットのインプリメンテーションに LOCKED 出力を使用します。たとえば、PLL からクロックが供給される同期ロジックは、LOCKED がアサートされるまでリセットのままにします。LOCKED 信号は、デザインの同期部分で使用する前に同期する必要があります。AMDでは、LOCKED 信号をプロセッサ マップに追加し、デバッグするときに表示されるようにすることをお勧めします。
  • CLKFBIN および CLKFBOUT 間の接続を確認してください。たとえば ZHOLD 補正モードを使用する際、PLL/MMCM 出力クロックの位相を入力基準クロックと揃える必要がある場合は、BUFG はフィードバック パスにのみ含める必要があります。
  • UltraScale デバイスで同期クロック乗せ換えパスでの MMCM または PLL 位相エラーによるタイミングへの悪影響を回避するには、BUFGCE ではなく BUFGCE_DIV を参照してください。