高精度时钟同步FPGA设计方案及代码

最新推荐文章于 2025-08-04 16:20:08 发布
最新推荐文章于 2025-08-04 16:20:08 发布
阅读量20 收藏
点赞数
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： 测试与控制方案专栏 文章标签： fpga开发
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/whm128/article/details/149771419

 

需求分析

同步控制系统FPGA的功能主要是同步和上位机通信。同步主要利用FPGA的高速串行接口资源与从设备交换信息，从而使主从设备实现时间的绝对同步，上位机通信主要是利用千兆网口接收来自软件的控制信号。同步控制系统同时还能够接收外部输入的时间信息，然后对时间信息进行分发。

信号处理架构

FPGA信号处理采用模块化自顶向下进行设计，每个功能模块进行单独封装，然后由顶层实现各功能模块协同工作。FPGA固件功能模块

功能模块分解

高速串行接口驱动模块

同步控制系统需要使用FPGA的高速串行接口硬核资源，该硬核资源功能非常强大，可以基于该硬核构建很多常用的高速串行接口协议。如图 62是Xilinx ultrascale Kintex FPGA的高速串行接口硬核接口图。图中可以看出其包含接收和发送两部分，每部分又包含PMA和PCS，内部资源比较丰富。

同步控制系统需要编写基于此硬核的发送和接收的驱动程序，xilinx提供了该硬核的IP核，由于同步控制系统是自定义协议，在IP核选择时，只需要8B/10B编码即可，如图 所示。

了解本专栏 订阅专栏 解锁全文
高精度时钟同步硬件设计方案及原理图
whm128的博客
07-31 26
本文提出了一种基于母板+接口板的同步控制系统设计方案。系统采用FMC接口进行通信，母板集成KU040 FPGA、STM32等模块实现高精度时间测量，通过TDC技术实现20ps精度的链路延迟测量。接口板包含18个SFP同步接口、时钟/PPS/触发/TOD等各类接口。系统通过FPGA进位链实现时间内插法测量，并提出了包含光纤延迟校正的完整链路延迟计算方法，使用不同长度光纤进行三次测量以消除不对称性。该设计方案实现了硬件架构和精确同步算法的有机结合。
高速采集卡FPGA设计方案及代码
whm128的博客
07-27 749
本文介绍一款基于PCIe3.0x8接口的高速数字化仪设计方案，采用Xilinx UltraScale系列FPGA实现双通道模拟信号采集和示波功能。系统采用JESD204B协议传输高速ADC数据，通过DDR存储并结合DMA控制实现大容量数据缓存。设计包含三部分时钟树和异步复位同步释放机制，支持外触发、通道触发和软触发三种模式，并实现累加算法和噪声抑制算法(NSA)等信号处理功能。远程升级采用双镜像方案确保可靠性，同时分析了TDC测量稳定性、BRAM资源占用等潜在风险点。测试方案涵盖寄存器配置、数据流稳定性及板
FPGA 虚拟时钟模型：实现高精度时钟同步
持续更新
07-25 758
在这个例子中，我们定义了一个名为 my_design 的实体，它包含一个输入时钟信号 clk 和一个重置信号 reset，以及其他一些输入信号和一个输出信号 output_signal。然后，我们将 PLL 的输出信号 pll_clk 与处理器中的 reset 信号传递到 process 过程中，在该过程中，我们使用 pll_clk 来获取同步的时钟信号，并根据需要更新输出信号 output_signal。然而，由于 FPGA 芯片内部存在时钟延迟和时钟抖动等因素，时钟信号会出现一定的偏差。
两块fpga怎么做时钟同步呢？
09-23 1204
总之，实现两块 FPGA 的时钟同步需要综合考虑时钟源、时钟分配、同步协议、数据通信等因素，并根据具体的应用需求选择合适的方法。• 可以使用同步时钟协议，如 IEEE 1588（Precision Time Protocol，精确时间协议）或其他自定义的同步协议，来实现两块 FPGA 之间的时钟同步。• 在接收端的 FPGA 中，使用时钟恢复电路或算法，从接收到的数据中提取时钟信号，并与本地时钟进行同步。• 可以通过调整时钟同步算法的参数、增加时钟同步的频率等方式来提高同步精度。
FPGA 设计数据接口的同步方法
weixin_43668420的博客
11-21 1718
    数据接口的同步方法  数据接口的同步是 FPGA/CPLD 设计的一个常见问题，也是一个重点和难点，很多设计不稳定都是源于数据接口的同步有问题。 在电路图设计阶段，一些工程师手工加入 BUFT 或者非门调整数据延迟，从而保证本级模块的时钟对上级模块数据的建立、保持时间要求。 还有一些工程师为了有稳定的采样，生成了很多相差 90 度的时钟信号，时而用正沿打一下数据，时而用负沿打一下数据，用以调整数据的采样位置。 这两...
FPGA时钟资源详解（3）——全局时钟资源
apple_53311083的博客
03-25 4282
本文介绍了FPGA中的全局时钟概念，说明了时钟区域和全局时钟域的相关概念。主要介绍了FPGA中的全局时钟缓冲器BUFG和相关的原语
[FPGA基础] 时钟篇
S&Z3463的博客
04-21 1394
Xilinx FPGA 提供丰富的时钟资源，用于支持复杂的高速设计。全局时钟网络 (Global Clock Network)全局时钟网络用于分发低抖动、高扇出的时钟信号，覆盖整个 FPGA 芯片。：用于驱动全局时钟网络，提供低延迟和低抖动。：用于水平时钟区域的时钟分发。：用于区域时钟网络，适用于较小范围的时钟分发。时钟管理单元 (Clock Management Tiles, CMT)CMT 包含混合模式时钟管理器 (MMCM) 和锁相环 (PLL)，用于生成和调整时钟信号。输入/输出时钟资源。
13、FPGA 数字系统设计：时钟与 PWM 信号实现
z4a5b6的博客
06-11 7
本文详细介绍了基于FPGA的数字时钟设计和PWM信号生成的相关知识，包括设计原理、模块功能、技术类型和具体的设计示例。通过使用VHDL语言，展示了如何在FPGA中实现数字时钟的计时与显示功能，以及如何生成高频且占空比可变的PWM信号。同时，还讨论了实际应用中的考虑因素和未来发展趋势，为FPGA数字系统设计提供了全面的参考。
FPGA时钟资源详解（1）——时钟Buffer的选择
apple_53311083的博客
03-24 4044
FPGA时钟资源介绍，时钟Buffer的简单介绍和使用场景介绍。
基于FPGA的高精度同步时钟系统设计
07-31
本文提出了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的高精度同步时钟系统设计方案，该方案具有低成本和易于扩展的优点。FPGA作为一种可编程逻辑器件，能够灵活地实现复杂的硬件逻辑，非常适合用于实现PTP协议...
基于FPGA的高同步时钟系统设计
01-20
本文精简了该协议，设计并实现了一种低成本、高精度的时钟同步系统方案。该方案中，本地时钟单元、时钟协议模块、发送缓冲、接收缓冲以及系统打时标等功能都在FPGA中实现。经过测试，该方案能够实现ns级同步精度。该...
是否需要买一个fpga开发板？
hfc1688的博客
07-31 243
摘要：FPGA开发板是数字电路和嵌入式学习的实用工具。入门级CycloneIV、Artix7系列新品仅需几百元，二手更便宜。从基础LED控制到复杂图像处理，学习资源丰富。配套设备简单，仿真软件无法替代实际调试经验。初学者无需追求高端型号，几百元投入即可提升动手能力和逻辑思维，性价比极高。（149字）
深入讲讲异步FIFO
m0_67400176的博客
08-01 601
异步 FIFO（Asynchronous FIFO）是一种读写时钟完全独立的先进先出（First-In-First-Out）数据缓冲器，主要用于跨时钟域数据传输场景。在数字系统中，当两个模块工作在不同时钟频率或相位下时，异步 FIFO 可作为数据中转站，解决数据传输中的时序冲突、速率不匹配问题，避免数据丢失或错误。异步 FIFO 就像这个 “跨节奏仓库”，写和读可以按自己的节奏同时干。指针（箭头）标记当前存 / 取的位置，同步后互相 “看一眼” 对方的位置。
基于32nm CMOS工艺的传输门D触发器设计及HSPICE仿真分析
2302_81301620的博客
07-31 1121
根据半导体集成电路、利用Hspice软件以及数字电路等课程的知识，使用集成电路CMOS工艺完成触发器的设计，帮助初学者熟悉和掌握集成电路芯片电路设计及模拟方法和技巧
NDI开发指南
学海无涯
08-01 914
FULL NDI和NDI HX各有特点，选择合适的技术方案取决于实际应用需求。在高性能、低延迟的场景中，FULL NDI基于FPGA的方案表现更佳；而在带宽有限、需要高压缩比的情况下，NDI HX通过H.264/H.265编解码能够提供良好的解决方案。Xilinx MPSoC可以同时实现FULL NDI和NDI HX，但是稳定性方面还需要更深入底层及大量的稳定性测试才好，在这方面博主趟过很多的坑，在开发过程中，开发者需要关注带宽需求、延迟控制和硬件资源配置，以确保实现最佳的性能和稳定性。
FPGA(或者数字电路)中组合逻辑和时序逻辑是怎么划分的
dong6016的博客
07-30 273
在FPGA中，组合逻辑是哪些没有触发器作为存储单元的电路。LUT查找表就是组合逻辑电路，无时钟信号参与。加法器，逻辑门，多路选择器，译码器。输出依赖于当前输入，还依赖于过去。触发器，寄存器，计数器，状态机。
FPGA实现AD9361采集转SRIO与DSP交互，FPGA+DSP多核异构信号处理架构，提供2套工程源码和技术支持
qq_41667729的博客
07-31 1008
FPGA实现AD9361采集转SRIO与DSP交互，FPGA+DSP多核异构信号处理架构，提供2套工程源码和技术支持
FPGA学习笔记——简单的乒乓缓存（RAM）
最新发布
ZHP_love_ATT的博客
08-04 333
摘要：本文实现了一个基于FPGA的串口数据传输系统，采用乒乓缓存机制处理ROM中的方波数据。系统通过按键触发，以50MHz速率进行数据读写，使用双端口RAM实现乒乓缓存，通过状态机控制数据流向（IDLE、RAM1、W2R1、W1R2四种状态）。硬件设计包含按键消抖模块、ROM控制模块、状态控制模块和UART发送模块，通过Verilog实现各功能单元。实验结果表明，该系统能有效实现数据的连续缓存和串口发送功能，验证了乒乓缓存在高速数据传输中的可行性。
FPGA实现的高精度IEEE1588时钟同步系统
该设计方案将本地时钟单元、时钟协议模块、发送接收缓冲及系统打时标等功能集成在FPGA中，降低成本并易于扩展，适用于局域网络时钟同步场景。文中提到，时钟同步技术在大型物理实验和工业应用中至关重要，如暗物质...
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

第二层皮-合肥

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值