高速信號、時鐘及數據捕捉(05-100)

 

　　圖4 典型的 LVDS 電路圖

 

　　圖5 FPGA 數據捕捉結構

　　為了簡化這個定時上的規定，FPGA 都設有數字時鐘管理電路。基本上，這些時鐘管理電路都屬于鎖相環路 (PPL) 或延遲鎖定環路 (DLL)，其優點是可以容許由內部產生時鐘信號，并確保所有時鐘信號的相位都按照輸入時鐘鎖定，其分接頭的相位延遲分別為 0、90、180 及 270。這種時鐘管理技術的優點是可以提供準確的 180 位移時鐘，使 DDR 定時電路可以順暢地執行其正常功能，以便 FPGA 存儲器可以捕捉與下降邊緣同步的輸入信號，然后利用數據閂鎖將輸入數據妥善保存。鎖定后的輸入數據可以再傳送往先進先出存儲器或數據塊 RAM，以便系統微控制器可以輕易以遠比先前慢的速度檢索有關數據，然后才作進一步的處理。

　　結語

　　系統設計工程師若要設計一個完善的超高速數據轉換系統，需要面對很多挑戰。這類轉換系統是真真正正的混合信號系統，我們必須小心考量所有子電路的優缺點，才可確保模/數轉換器能夠充分發揮其強勁性能。工程師只要采用現成的元件，便能以極低的成本組建符合低抖動要求的定時系統。此外，目前市場上提供的 FPGA 芯片都可為必須全面符合 LVDS 規定而又需要加設時鐘管理電路的系統提供支持。■