Xilinx开发板Si570频率配置步骤详解

Xilinx大部分的开发板上都集成了Si570时钟芯片，该时钟的性能指标比较好，可以满足大部分高速串行接口应用对于参考时钟的要求。同时该时钟还可以通过I2C接口配置其输出频率。

该专题详细介绍如何给Xilinx 7系列以及Ultrascale系列开发板上的Si570重新配置频率。

Xilinx 7 Series开发板配置详细步骤

安装USB UART驱动
在Silicon Labs的官网上CP210x USB-to-UART Bridge VCP Drivers 下载页面下载驱动。

下载完成后解压安装。
参考UG1033。

安装Tera Term软件
在Tera Term的下载页面下载软件。

下载完成后进行安装

安装完成后接好UART的cable，给FPGA上电，就会自动扫描器件，在Windowsàdevice manager中就出现了UART的信息。这个过程不需要提前向FPGA中下载任何专门的程序。

 

向FPGA加载KC705 Si570 Programming的Bit文件

Si570的配置接口为I2C，还是需要通过FPGA间接下载，所以必须在FPGA设计相应的逻辑。通过UART从外部接收指令，经FPGA内部的逻辑控制连接Si570的IO引脚，以I2C的时序向Si570中写命令。

以7系列中的KC705开发板为例，在Xilinx官网上下载KC705 SI570 Programming的压缩包

压缩包中有很多bit文件，如图 6所示。

其中：
与fmc相关的文件暂时不关心。
set_xxx.xx_mhz_si570_0.bit的文件是FPGA直接控制Si570，将其配置到指定频率的程序，其中包含了大部分应用所需要的频率值。
freq_monitor.bit文件的作用只是配着debug_nets.ltx，对Si570的输出频率进行监测。
freq_adjust.bit文件的作用可以读取和重新配置Si570中所有寄存器的值，即可以将Si570配置到任意频率的程序，该bit文件下载后首先将当前

Si570芯片内部的寄存器信息读出来，通过串口发送到Tera Term，如图 7所示。

接着可以通过UART，按照指令的顺序配置Si570中各个寄存器的值，简单演示步骤：

在图 7的基础上按下任意键，Tera Term有新的数据信息。

按照显示的信息提示，输入第一个需要配置寄存器的值。

将剩余的寄存器全部按照提示信息输入完成，系统显示新输入的寄存器值，同时提示按下w键将新的值写入Si570。

系统自动更新Si570，并显示更新成功。

此时回到VIO中，Si570的输出频率已经按照要求改变了。

使用VIO Probes检测Si570输出频率

在下载上述bit文件的同时选择上配套的debug_nets.ltx文件。

下载完成之后点击Add probes的按键，加入设置好的两个probes，分别是200MHz的clock和Si570输出时钟的频率。

初始状态下显示200MHz时钟输出频率为2000，Si570输出频率为15624。

当下载了set_311.040_mhz_si570_0.bit之后，再回到VIO显示界面时，Si570的输出频率已经更新了。

使用Programmable Oscillator Calculator计算并配置其他频率

Xilinx的工程中只提供了一些特殊频率的配置文件，如果想要将Si570的输出修改成其他频率，就需要直接对Si570的寄存器进行配置了。

Silicon Labs提供了一个计算不同输出频率对于寄存器值的软件ProgOscillatorSwInstall.zip，下载完成后进行安装。

安装完成后打开软件，按照要求填写参数。设置好初始输出频率和期望输出频率，系统会自动给出相应寄存器的值。

 

按照计算出的寄存器值进行配置，

Xilinx Ultrascale Series开发板配置详细步骤

Ultrascale Series的开发板与7 Series的开发板不同，不需要再向FPGA实现烧入程序，上电后自动启动System controller。

具体的操作方法是（以VCU108为例）：连接好USB_UART的cable，上电后打开Tera Term，按下开发板上的复位按键，此时Tera Term就会收到System Controller传来的数据，如图 21所示。

在Ultrascale的开发板上集成的这个System Controller，提供给客户一个通过UART直接进行菜单的选择，对板上可编程的配置部分进行配置的方法。例如需要修改Si570的输出频率的整个过程如下所示。

输入选择的数字后需要按回车确认。

 

至此就配置完成了，Ultrascale的配置相当简单，且不需要实现下载相关的bit文件。