在FPGA中,DCM是对时钟信号进行处理的模块,全称为Digital Clock Manager,也称为Digital Phase-Locked Loop(DPLL)。DCM可以对输入时钟进行分频、延迟、相位和频率调整等操作,输出的时钟信号可以满足设计中很多模块的时序要求,对于时钟的控制和管理非常重要。
DCM由时钟输入、锁相环(PLL)、时钟输出和配置接口四部分组成。其中时钟输入可以为外部信号或者其他时钟板块输出的信号。PLL会根据输入信号进行相位比较、频率比较并进行反馈,然后通过控制VCO(Voltage-Controlled Oscillator)的输出频率来实现时钟信号的同步。时钟输出模块会根据PLL的输出信号进行分频、延迟和时钟输出,支持多个输出时钟。配置接口负责DCM模块的配置,包括分频系数、锁相环参数、输出孔径等。
由于FPGA内部系统的时序和时钟分布非常复杂,DCM主要用于在外部时钟和FPGA内部时钟之间实现频率变换、时相调整和时钟延迟,包括将外部时钟变成FPGA内部适应的时钟频率和相位。DCM的使用可以保证不同模块间的相对时序一致性,也可以在设计实现过程中节约板子上的时钟资源。除此之外,DCM还可以用于时钟域跨越,提高设计中传输数据的同步性,以及应用于时钟重定时等方面。
DCM的分频系数、锁相环参数、时钟输出参数、延迟系数等是DCM设计中非常重要的参数。其中分频系数会影响输出信号的频率,时钟输出参数可以控制输出的时钟占空比,延迟系数用于时序的调整等。在DCM设计中需要根据具体的应用需求进行参数配置,以实现设计的正确性和时序的稳定性。