FPGA学习：PLL硬核IP的配置和创建

可以复制上一个实例cy4ex7的整个工程文件夹，更名为cy4ex8。然后在Quartus II中打开这个新的工程。

Cyclone IV的PLL输入一个时钟信号，最多可以产生5个输出时钟，输出的频率和相位都是可以在一定范围内调整的。

下面我们来看本实例如何配置一个PLL硬核IP，并将其集成到工程中。如图8.18所示，在新建的工程中，点击菜单“ToolsàMegaWizard Plug-In Manager”。

图8.18MegaWizard菜单

如图8.19所示，选择“Creat a new custommegafunction variation”，然后点击Next。

图8.19 新建IP核向导

接着选择我们所需要的IP核，如图8.20所示进行设置。

●  在“Select a megafunction from the list below”下面选择IP核为“I/O à ALTPLL”。

●  在“What device family will you be using”后面的下拉栏中选择我们所使用的器件系列为“Cyclone IV E”。

●  在“What type of output file do you want to create?”下面选择语言为“Verilog”。

●  在“What name do you want for the output file?”下面输入工程所在的路径，并且在最后面加上一个名称，这个名称是我们现在正在例化的PLL模块的名称，我们可以给他起名叫pll_controller，然后点击Next进入下一个页面。这里它所在的路径，实际上是我们在工程文件夹cy4ex8下面创建的ip_core文件夹和其下的pll文件夹。

图8.20 选择ALTPLL为IP核

接着来到了PLL的参数配置页面，如图8.21所示进行设置。然后点击Next进入下一个页面。

●  在“What device speed grade will you be using?”后面选择“8”，即我们使用的器件的速度等级。

●  在“What is the frequency of the inclk0 input?”后面选择“25MHz”，即我们输入到该PLL的基准时钟频率。

图8.21 PLL的General配置页面

Input/lock页面中，如图8.22所示进行设置，接着点击Next进入下一个页面。

●  勾选“Create an ‘areset’ input to asynchronously reset the PLL”，即引出该PLL硬核的’areset’信号，这是该PLL硬核的异步复位信号，高电平有效。

●  勾选“Create ‘locked’ output”，即引出该PLL硬核的’locked’信号，该信号用于指示PLL是否完成内部初始化，已经可以正常输出了高电平有效。

图8.22 PLL的input/lock配置页面

Bandwidth/SS、Clock Switchover和PLLReconfiguration页面不用设置，默认即可。直接进入OuputClocks页面，如图8.23所示，这里有5个可选的时钟输出通道，通过勾选对应通道下方的Usethis clock选项开启对应的时钟输出通道。可以在配置页面中设置输出时钟的频率、相位和占空比。这里是 C0通道的设置。

●  勾选“Use this clock”，表示使用该时钟输出信号。

●  输入“Enter output clock frequency”为“12.5MHz”，表示该通道输出的时钟频率为12.5MHz。

●  输入“Clock phase shift”为“0 deg”，表示该通道输出的时钟相位为0 deg。

●  输入“Clock duty cycle(%)”为“50.00%”，表示该通道输出的时钟占空比为50%。

图8.23 PLL的clk c0配置页面

和C0的配置一样，我们可以分别开启并且配置C1、C2、C3，这些时钟虽然这个例程暂时用不上，但是后续的例程将会使用到。

●  C1的时钟频率为25MHz，相位为0deg，占空比为50%。

●  C2的时钟频率为50MHz，相位为0deg，占空比为50%。

●  C3的时钟频率为100MHz，相位为0deg，占空比为50%。

配置完成后，最后在Summary页面，如图8.24所示，勾选上*_inst.v文件，这是一个PLL例化的模板文件，一会我们可以在工程目录下找到这个文件，然后打开它，将它的代码复制到工程中，修改对应接口即可完成这个IP核的集成。

图8.24 PLL的Summary配置页面

点击Finish完成PLL的配置。工程中若弹出如图8.25所示的对话框，勾选“Automaticallyadd Quartus II IP Files to all projects”选项后，点击Yes。

图8.25 添加IP核文件到工程

此时，我们可以来到pll文件夹下，如图8.26所示，打开pll_controller_inst.v文件，它是这个PLL IP核的例化模板。

图8.26 PLL IP核生成文件

pll_controller_inst.v如图8.27所示。复制文件中的内容，将()内的信号名改为我们连接到这个模块的接口信号名就可以了。

图8.27 PLL IP核例化模板