一种可编程数字延迟锁定环的研究与设计

来源 :辽宁大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wanqadscb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
延迟锁定环(Delay Locked Loop,DLL)作为一种时钟生成电路,相比于锁相环(Phase Locked Loop,PLL),其具有结构简单、相位误差不积累、环路稳定性强、噪声灵敏度高、输出抖动低的优点,同时还具备稳定性和运行性能不受温度、工作电压和制造过程等因素影响的特点,已被广泛用于相位同步、时钟去歪斜和多相时钟获取等领域中,成为当今超大规模集成电路(Very Large Scale Integration Circuit,VLSI)设计中不可或缺的一部分。近年来,随着集成电路技术的发展,用户对功耗、片上时钟频率、锁定时间和抗干扰性等方面需求的逐渐提升,使得工作频率范围宽、抖动小、功耗低的高性能可编程DLL电路的研发成为VLSI设计领域的研究热点之一。本文在总结其它设计的基础上,拟解决现有DLL结构的不足、拓宽其工作频率范围并提高系统抗干扰能力,以适应高性能DLL应用需求。以某国产可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的研制为背景,基于GF28nm标准CMOS工艺,采用全定制设计方法,提出一款具有工作频率范围宽、功耗低等特点的高性能可编程DLL电路结构。本文具体内容如下:首先,阐述了DLL的研究现状及发展趋势,对DLL的工作原理和性能参数做了分析讨论,并针对三大类已有DLL电路结构原理深入研究,从电路结构、适用范围的角度对比性能优劣。其次,根据系统需求,提出设计指标,构建DLL系统架构。通过加入数字移相器,提高了电路整体性能。详细分析和研究了复位、可变相移、固定相移、时钟去歪斜等主要功能。再次,基于对DLL电路功能和设计指标的分析,详细阐述各功能模块电路的设计过程,并完成电路的前仿真,验证其功能正确性。最后,对所提出的可编程数字DLL结构进行版图布局设计和后仿真,并对前、后仿真结果进行了分析和比较。仿真结果表明,在1.0V标准工作电压下,延迟精度92ps。可管理的时钟信号频率范围为19MHz~500MHz,系统总功耗仅为15.42mW,总体布局面积为432μm×144μm,其性能指标完全满足FPGA芯片的系统需求。本文的研究创新点如下:(1)通过分析现有几种延迟单元的原理和优缺点,提出一种使用交叉耦合负载的全差分结构延迟单元。该结构提高了延迟线对电源和衬底耦合等环境噪声的抗干扰能力,同时保证获得较大的输出摆幅和更陡的信号边沿。采用差分时钟有助于减少输出时钟的抖动和占空比失真,从而比单端信号产生更低的功耗、拥有更快的速度。(2)以提高DLL系统输出时钟的灵活性为目标,提出了一种应用于高性能DLL的可配置全差分结构等占空比整数半整数分频器。基于周期插入的思想,采用差分时钟信号周期插入及脉冲展宽的方法,设计了一种互锁的差分电路结构。相比于传统方法分频器,本分频器具有工作频率范围宽、抗干扰性好、可实现等占空比等优点。
其他文献
中东北非地区兼具资源型和通道型地缘政治区的特点,对中国的石油进口安全十分重要。中东北非地区动荡在三个方面影响中国的石油进口:供应的稳定受到影响;油价高涨增加中国的进
《义务教育数学课程标准(2011年版)》中倡导自主探索、合作交流的数学学习方式,从学生的生活经验和已有的知识背景出发,向他们提供充分的从事数学活动和交流的机会,促使他们
伴随着社会的不断发展和进步,近年来我国林业生态工程获得了较大的发展,但是在林业生态工程的建设过程中,仍然存在着很多需要解决的问题。本文结合实践,探讨了林业生态工程建设中
随着我国国民经济的发展,我国高速里程不断增加,给高速公路收费站安全管理提出了更高的要求和挑战,收费站的安全问题不能忽视。因此,本文就针对高速公路收费安全管理展开论述
介绍了基于电力载波智能点灯系统的设计由来和系统方案,并简要说明了其电气结构,工作原理、技术特点及应用效果。系统利用电力线作为通信媒介,由硬件电路、单片机接口电路和
研究了主被动多传感器多目标状态信息融合问题。针对被动式跟踪的特点,借助主动跟踪的距离通道值,提出类主动的被动式跟踪。在此基础上提出主被动串联状态信息融合和并联状态信
目的探讨羊膜移植治疗结膜色素痣临床应用的可行性及疗效。方法切除19眼结膜色素痣并行羊膜移植术,观察术后复发率及并发症。结果随访6 ̄24个月无1例复发。结论羊膜移植可治疗
2020年,浙江少年儿童出版社将进一步守正创新,坚定信心,高度重视,精心组织,不断提升出版品质,以童心、童言、童真、童趣,书写好“中国精神”的童年表达。$$一、积极推进以主题出版、
报纸
随着社会的发展,公众参与城市环境卫生管理逐渐受到重视。但是在参与过程中难免会遇到诸多问题,就需要针对问题的根本加以解决,从而帮助公众更好的参与到城市环境卫生管理。
一、自然美与人工美高度结合香港是一座自然美与人工美高度结合的现代化大都市。逶迤的海岸线是她美丽的风景线。她拥有41处海浴沙滩,海岸线犹如一条缀满珍珠的项链。耸立于