了解PLL IP 常见IO PIN脚功效对 PLL IP 的ATE 调试至关重要,本文以以Xilinx PG065 IP 为例,根据PLL IP 的工作原理,详解各IO 功能。![]() 基于PLL(锁相环)的工作原理和常见配置逻辑,Xilinx PG065 接口各引脚的作用及默认状态如下:
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引脚 | 方向 | 内部结构 | 说明 |
pll_cfg_rst_n_i | 输入 | 50kΩ 弱上拉电阻 | 默认高电平(复位无效),防浮空设计 |
user_pll_en | 输入 | 100kΩ 弱下拉电阻 | 默认低电平(PLL禁用),防误触发 |
设计原理:复位和使能引脚通常采用防浮空设计。弱上拉确保未连接时保持安全状态(复位无效),弱下拉防止未初始化时意外使能。
2. 配置控制信号引脚
· pll_cfg_selo 作用:选择配置寄存器组(支持多组PLL参数时使用)
o 默认状态:0(低电平)(选择默认寄存器组)
· pll_cfg_start
o 作用:启动配置流程(高电平有效),触发PLL参数更新
o 默认状态:0(低电平)空闲状态
· refclk_sel
o 作用:选择PLL的参考时钟源(如外部晶振或内部时钟)
o 默认状态:通常为 0(低电平)(选择主参考时钟)
· mif_selection
o 作用:选择预存储的配置参数集(如MIF存储器索引)
o 默认状态:0(选择默认参数集)
引脚 | 方向 | 内部结构 | 说明 |
pll_cfg_sel | 输入 | 100kΩ 弱下拉电阻 | 默认选择寄存器组0 |
pll_cfg_start | 输入 | 100kΩ 弱下拉电阻 | 默认低电平(配置未启动) |
refclk_sel | 输入 | 50kΩ 弱上拉电阻 | 默认选择主参考时钟源 |
mif_selection | 输入 | 100kΩ 弱下拉电阻 | 默认加载参数集0 |
⚡ 关键特性:所有配置控制引脚内置弱电阻网络(上拉/下拉),确保:
· 未连接时保持默认状态
· 低功耗设计(漏电流<1μA)
· 抗总线浮空干扰
3. 状态指示输出引脚
· pll_cfg_doneo 作用:配置完成标志(高电平有效),表示参数更新成功
o 默认状态:0(未完成)
· pll_recfg_in_progress
o 作用:重配置进行中标志(高电平有效),提示PLL正在更新参数
o 默认状态:0(空闲)
· pll_lock
o 作用:PLL锁定指示(高电平有效),表示输出时钟已稳定同步
o 默认状态:0(未锁定)
引脚 | 方向 | 内部结构 | 说明 |
pll_cfg_done | 输出 | 推挽输出 + 高阻态使能 | 配置完成后输出高电平,空闲时高阻 |
pll_recfg_in_progress | 输出 | 推挽输出(无高阻) | 重配置期间持续驱动高电平 |
pll_lock | 输出 | 开漏输出 + 外部需接1kΩ上拉 | 锁定后输出低电平,未锁定为高阻态 |
输出类型差异:
· 开漏输出(如pll_lock):需外部上拉,支持线与逻辑,便于多PLL状态监测
· 推挽输出(如pll_recfg_in_progress):强驱动能力,抗干扰性强
· 高阻使能(如pll_cfg_done):总线空闲时断开连接,降低功耗
4. 数据接口引脚
· pll_cfg_data_in
o 作用:写入配置数据(如分频系数、倍频值)
o 默认状态:0(低电平)(无数据输入)
· pll_cfg_data_out
o 作用:读取PLL状态或配置寄存器的当前值
o 默认状态:高阻态或默认状态值(如全0)
引脚 | 方向 | 内部结构 | 说明 |
pll_cfg_data_in | 输入 | 施密特触发器 + 50kΩ 弱下拉 | 抗噪声输入,默认低电平 |
pll_cfg-data_out | 输出 | 三态输出 + 高阻态 | 读操作时驱动数据,空闲时高阻 |
电气特性:
· 数据输入引脚内置施密特触发器(典型迟滞电压200mV),提高抗噪声能力
· 数据输出引脚在以下情况进入高阻态:
• pll_cfg_rst_n_i = 0 (复位中)
• user_pll_en = 0(PLL 禁用)
• 无读操作请求时
5. 参考时钟引脚
· pll_cfg_clk_io 作用:配置接口的时钟输入,用于同步配置数据的读写操作
o 默认状态:需外部提供时钟信号(无内部默认)
o 时钟输入必须由外部稳定驱动,IO内部无上拉/下拉电路
注意事项
· 未使用引脚处理所有输入引脚必须外部拉至默认电平(如上拉refclk_sel,下拉pll_cfg_starrt)
输出引脚若未连接:
o 推挽输出(如pll_recfg_in_progress)可悬空
o
o 开漏输出(如pll_lock)必须外接上拉电阻(典型1-10kΩ)
· 信号完整性
关键输出引脚pll_lock建议串联22Ω电阻抑制振铃
配置时钟pll_cfg_clk_i需走50Ω阻抗匹配线
· ESD保护
所有用户可接触引脚(如pll_cfg_data_in)内置2kV HBM ESD二极管
工业级应用建议额外增加TVS管