晶体振荡器是FPGA系统中的重要组成部分,它提供时钟信号,控制FPGA内部逻辑的运行。因此,选择适当的晶振频率是非常重要的。FPGA的时钟频率和晶振频率是一一对应的,一般情况下,建议晶振频率越高越好。然而,由于芯片的设计、信号干扰等因素,选择合适的晶振频率是一个需要权衡的问题。建议在选择晶振频率时,要根据FPGA datasheet的建议去选择,也可以参考以往的经验和实测数据来进行决策。
晶振稳定性是晶振的一个重要指标,主要指的是晶振在一段时间内振荡频率的稳定性,即频率偏差。FPGA的时钟信号频率越高,越容易受到环境温度、电源波动等因素的影响。因此,稳定性是FPGA应用中需要注意的一个重要因素。在选择晶振时,应选择具有稳定性较高的晶振。
通常情况下,晶振的温度补偿能力越好,稳定性也越高。对于高要求的应用,建议使用带有温度补偿电路的晶振,以保证晶振振荡频率的稳定性。
晶振负载能力是指晶振输出的信号能够驱动的最大负载电容。在FPGA设计中,时钟信号需要驱动大量的逻辑门,因此晶振的负载能力是需要考虑的一个重要因素。如果晶振的负载能力过小,可能会导致时钟信号变形,使系统工作不稳定。
一般情况下,建议选择负载能力稍大一些的晶振,以保证信号的稳定性。常见的晶振负载能力为15pF、18pF、20pF等,不同芯片的负载能力可能有所不同,需要参考相应的datasheet来进行选择。
晶振失效率是指在一定时间内,晶振振荡不稳定或无法振荡的概率。对于FPGA应用来说,晶振的失效率是需要考虑的一个重要指标。一般情况下,晶振的失效率越小越好。
在实际FPGA设计中,晶振失效率经常是较难考察的一个指标。建议在选择晶振时,选择有品牌、口碑好的晶振,或者参考以往经验来进行选择。此外,对于重要的FPGA应用,建议做好备用方案,以应对晶振失效导致的系统故障。