Intel AN 496 با استفاده از هسته IP اسیلاتور داخلی

با استفاده از هسته IP اسیلاتور داخلی

دستگاه های پشتیبانی شده Intel® یک ویژگی نوسان ساز داخلی منحصر به فرد را ارائه می دهند. همانطور که در طرح قبلی نشان داده شده استampدر مواردی که در این یادداشت کاربردی توضیح داده شده است، نوسانگرهای داخلی انتخابی عالی برای پیاده‌سازی طرح‌هایی هستند که نیاز به کلاکینگ دارند، در نتیجه باعث صرفه‌جویی در فضای داخلی و هزینه‌های مرتبط با مدارهای کلاکینگ خارجی می‌شوند.

اطلاعات مرتبط

• طراحی پیشینample برای MAX® II
  • طراحی MAX® II را ارائه می دهد files برای این یادداشت کاربردی (AN 496).
• طراحی پیشینample برای MAX® V
  • طراحی MAX® V را ارائه می دهد files برای این یادداشت کاربردی (AN 496).
• طراحی پیشینample برای Intel MAX® 10
  • طراحی Intel MAX® 10 را ارائه می دهد files برای این یادداشت کاربردی (AN 496).

نوسان سازهای داخلی

اکثر طرح ها برای عملکرد عادی نیاز به ساعت دارند. می توانید از هسته IP اسیلاتور داخلی برای منبع ساعت در طراحی کاربر یا اهداف اشکال زدایی استفاده کنید. با یک نوسان ساز داخلی، دستگاه های پشتیبانی شده اینتل نیازی به مدارهای کلاکینگ خارجی ندارند. برای مثالampشما می‌توانید از نوسان‌ساز داخلی برای برآوردن نیازهای کلاک یک کنترل‌کننده LCD، کنترل‌کننده گذرگاه مدیریت سیستم (SMBus) یا هر پروتکل رابط دیگر یا برای پیاده‌سازی یک مدولاتور عرض پالس استفاده کنید. این به به حداقل رساندن تعداد قطعات، فضای برد و کاهش هزینه کل سیستم کمک می کند. با استفاده از هسته IP اسیلاتور دستگاه های پشتیبانی شده اینتل در نرم افزار Intel Quartus Prime برای دستگاه های MAX® II و MAX V، می توانید نوسان ساز داخلی را بدون نمونه سازی حافظه فلش کاربر (UFM) نمونه سازی کنید. برای دستگاه های Intel MAX 10، نوسان سازها جدا از UFM هستند. فرکانس خروجی نوسانگر، osc، یک چهارم فرکانس تقسیم نشده نوسانگر داخلی است.

محدوده فرکانس برای دستگاه های پشتیبانی شده اینتل

دستگاه ها	ساعت خروجی از اسیلاتور داخلی (1) (مگاهرتز)
MAX II	3.3 - 5.5
MAX V	3.9 - 5.3
اینتل MAX 10	55 - 116 (2)، 35 - 77 (3)

1. پورت خروجی برای هسته IP اسیلاتور داخلی در دستگاه‌های MAX II و MAX V osc و در سایر دستگاه‌های پشتیبانی‌شده clkout است.

دستگاه ها	ساعت خروجی از اسیلاتور داخلی (1) (مگاهرتز)
Cyclone® III (4)	80 (حداکثر)
سیکلون چهارم	80 (حداکثر)
طوفان V	100 (حداکثر)
اینتل Cyclone 10 GX	100 (حداکثر)
اینتل Cyclone 10 LP	80 (حداکثر)
Arria® II GX	100 (حداکثر)
آریا وی	100 (حداکثر)
اینتل آریا 10	100 (حداکثر)
Stratix® V	100 (حداکثر)
اینتل Stratix 10	170 - 230

1. پورت خروجی برای هسته IP اسیلاتور داخلی در دستگاه‌های MAX II و MAX V osc و در سایر دستگاه‌های پشتیبانی‌شده clkout است.
2. برای 10M02، 10M04، 10M08، 10M16 و 10M25.
3. برای 10M40 و 10M50.
4. در نرم افزار Intel Quartus Prime نسخه 13.1 و قبل از آن پشتیبانی می شود.

نوسان ساز داخلی به عنوان بخشی از UFM برای دستگاه های MAX II و MAX V

نوسان ساز داخلی بخشی از بلوک Program Erase Control است که برنامه نویسی و پاک کردن UFM را کنترل می کند. ثبت داده، داده هایی را که باید از UFM ارسال یا بازیابی شوند، نگهداری می کند. رجیستر آدرس آدرسی را که داده ها از آن بازیابی می شوند یا آدرسی که داده ها روی آن نوشته شده است را در خود نگه می دارد. نوسان ساز داخلی بلوک UFM زمانی فعال می شود که عملیات ERASE، PROGRAM و READ اجرا شود.

توضیحات پین برای هسته IP اسیلاتور داخلی

سیگنال	توضیحات
ناپسند	برای فعال کردن نوسانگر داخلی استفاده کنید. ورودی بالا برای فعال کردن نوسانگر.
osc/clkout (5)	خروجی نوسان ساز داخلی

استفاده از اسیلاتور داخلی در دستگاه های MAX II و MAX V

نوسان ساز داخلی دارای یک ورودی، oscena، و یک خروجی، osc است. برای فعال کردن نوسان ساز داخلی از oscena استفاده کنید. هنگامی که فعال می شود، یک ساعت با فرکانس در خروجی در دسترس قرار می گیرد. اگر oscena به سمت پایین هدایت شود، خروجی نوسانگر داخلی یک مقدار ثابت است.

برای نمونه سازی نوسان ساز داخلی، این مراحل را دنبال کنید

1. در منوی Tools نرم افزار Intel Quartus Prime، روی IP Catalog کلیک کنید.
2. در دسته کتابخانه، توابع پایه و I/O را گسترش دهید.
3. نوسانگر MAX II/MAX V را انتخاب کرده و پس از کلیک بر روی Add، IP Parameter Editor ظاهر می شود. اکنون می توانید فرکانس خروجی نوسانگر را انتخاب کنید.
4. در کتابخانه های شبیه سازی، مدل fileمواردی که باید گنجانده شوند فهرست شده اند. روی Next کلیک کنید.
5. را انتخاب کنید fileایجاد شود. روی Finish کلیک کنید. انتخاب شده files ایجاد شده و از خروجی قابل دسترسی است file پوشه پس از اضافه شدن کد نمونه به file، ورودی oscena باید به صورت سیم ساخته شود و به عنوان یک مقدار منطقی "1" اختصاص داده شود تا نوسانگر فعال شود.

استفاده از اسیلاتور داخلی در همه دستگاه های پشتیبانی شده (به جز دستگاه های MAX II و MAX V)

نوسان ساز داخلی دارای یک ورودی، oscena، و یک خروجی، osc است. برای فعال کردن نوسان ساز داخلی از oscena استفاده کنید. هنگامی که فعال می شود، یک ساعت با فرکانس در خروجی در دسترس قرار می گیرد. اگر oscena به سمت پایین هدایت شود، خروجی نوسانگر داخلی یک پایین ثابت است.

برای نمونه سازی نوسان ساز داخلی، این مراحل را دنبال کنید

1. در منوی Tools نرم افزار Intel Quartus Prime، روی IP Catalog کلیک کنید.
2. در دسته کتابخانه، توابع پایه و برنامه ریزی پیکربندی را گسترش دهید.
3. Internal Oscillator (یا Intel FPGA S10 Configuration Clock برای دستگاه های Intel Stratix 10) را انتخاب کنید و پس از کلیک بر روی Add، IP Parameter Editor ظاهر می شود.
4. در کادر محاوره ای New IP Instance:
   • نام سطح بالای IP خود را تنظیم کنید.
   • خانواده Device را انتخاب کنید.
   • دستگاه را انتخاب کنید.
5. روی OK کلیک کنید.
6. برای تولید HDL، روی Generate HDL کلیک کنید.
7. روی Generate کلیک کنید.

انتخاب شده files ایجاد شده و از خروجی قابل دسترسی است file پوشه همانطور که در مسیر دایرکتوری خروجی مشخص شده است. پس از اضافه شدن کد نمونه به file، ورودی oscena باید به صورت سیم ساخته شود و به عنوان یک مقدار منطقی "1" اختصاص داده شود تا نوسانگر فعال شود.

پیاده سازی

شما می توانید این طرح ها را به صورت سابق پیاده سازی کنیدampدستگاه‌های MAX II، MAX V و Intel MAX 10 که همگی دارای ویژگی نوسانگر داخلی هستند. پیاده سازی شامل نمایش عملکرد نوسانگر داخلی با اختصاص دادن خروجی نوسانگر به یک شمارنده و هدایت پین های ورودی/خروجی عمومی (GPIO) در دستگاه های MAX II، MAX V و اینتل MAX 10 است.

طراحی پیشینampمرحله 1: هدف گیری یک برد نمایشی MDN-82 (دستگاه های MAX II)

طراحی پیشینample 1 برای به حرکت درآوردن LED ها برای ایجاد یک افکت اسکرول ساخته شده است، در نتیجه نوسانگر داخلی را با استفاده از برد نمایشی MDN-82 نشان می دهد.

تخصیص پین EPM240G برای طراحی Example 1 با استفاده از MDN-82 Demo Board

تخصیص پین EPM240G
سیگنال	سنجاق	سیگنال	سنجاق
d2	پین 69	d3	پین 40
d5	پین 71	d6	پین 75
d8	پین 73	d10	پین 73
d11	پین 75	d12	پین 71
d4_1	پین 85	d4_2	پین 69
d7_1	پین 87	d7_2	پین 88
d9_1	پین 89	d9_2	پین 90
sw9	پین 82	—	—

پین های استفاده نشده را به عنوان ورودی سه بیان شده در نرم افزار Intel Quartus Prime اختصاص دهید.

برای نشان دادن این طرح بر روی برد نمایشی MDN-B2، این مراحل را دنبال کنید

1. برق برد دمو را روشن کنید (با استفاده از سوئیچ اسلاید SW1).
2. طرح را روی MAX II CPLD از طریق J دانلود کنیدTAG هدر JP5 روی برد دمو و یک کابل برنامه نویسی معمولی (کابل پورت موازی Intel FPGA یا کابل دانلود FPGA اینتل). SW4 را قبل و در حین شروع فرآیند برنامه نویسی روی برد دمو فشار دهید. پس از اتمام آن، برق را خاموش کرده و J را برداریدTAG اتصال دهنده
3. دنباله پیمایش LED را روی LED های قرمز و LED های دو رنگ مشاهده کنید. با فشار دادن SW9 بر روی برد دمو، نوسان ساز داخلی غیرفعال می شود و LED های اسکرول در موقعیت فعلی خود منجمد می شوند.

طراحی پیشینample 2: هدف قرار دادن کیت توسعه دستگاه MAX V

در طراحی پیشینampدر 2، فرکانس خروجی نوسانگر قبل از کلاک کردن یک شمارنده 221 بیتی بر 2 تقسیم می شود. خروجی این شمارنده 2 بیتی برای هدایت LED ها استفاده می شود و بدین ترتیب نوسانگر داخلی در کیت توسعه دستگاه MAX V نشان داده می شود.

تخصیص پین 5M570Z برای طراحی Example 2 استفاده از کیت توسعه دستگاه MAX V

تکالیف پین 5M570Z
سیگنال	سنجاق	سیگنال	سنجاق
pb0	M9	LED[0]	P4
osc	M4	LED[1]	R1
clk	P2	—	—

برای نشان دادن این طراحی در کیت توسعه MAX V، این مراحل را دنبال کنید

1. برای روشن کردن دستگاه، کابل USB را به کانکتور USB وصل کنید.
2. طرح را از طریق کابل دانلود FPGA تعبیه شده اینتل در دستگاه MAX V دانلود کنید.
3. به چراغ های LED چشمک زن (LED[0] و LED[1]) توجه کنید. با فشار دادن pb0 بر روی برد دمو، نوسان ساز داخلی غیرفعال می شود و LED های چشمک زن در حالت فعلی خود منجمد می شوند.

تاریخچه ویرایش سند برای AN 496: استفاده از هسته IP نوسانگر داخلی

تاریخ	نسخه	تغییرات
نوامبر 2017	2017.11.06	پشتیبانی برای دستگاه های زیر اضافه شده است: سیکلون III سیکلون چهارم طوفان V اینتل Cyclone 10 GX اینتل Cyclone 10 LP Arria II GX آریا وی اینتل آریا 10 استراتیکس V اینتل Stratix 10 عنوان سند را تغییر داد استفاده از اسیلاتور داخلی در سری Altera MAX به با استفاده از هسته IP اسیلاتور داخلی برای گنجاندن سایر دستگاه های پشتیبانی شده به اینتل تغییر نام داد.
نوامبر 2014	2014.11.04	فرکانس نوسان ساز داخلی تقسیم نشده و ساعت خروجی را از مقادیر فرکانس اسیلاتور داخلی برای دستگاه های MAX 10 در جدول محدوده فرکانس برای دستگاه های پشتیبانی شده Altera به روز کرد.
سپتامبر 2014	2014.09.22	MAX 10 دستگاه اضافه شد.
ژانویه 2011	2.0	به روز شد تا شامل دستگاه های MAX V باشد.
دسامبر 2007	1.0	انتشار اولیه

شناسه: 683653
نسخه: 2017.11.06

اسناد / منابع

Intel AN 496 با استفاده از هسته IP اسیلاتور داخلی [pdfدستورالعمل‌ها AN 496 با استفاده از هسته IP اسیلاتور داخلی، AN 496، استفاده از هسته IP اسیلاتور داخلی، هسته IP نوسانگر داخلی، هسته IP نوسانگر، هسته IP، هسته

مراجع

• راهنمای کاربر