IBUF和BUFG

在代码中,DATA_INCLK_IN 都通过IBUF实例进行缓冲。IBUF负责将外部信号转换到FPGA内部标准并驱动内部信号线。这不仅在物理上是必要的一步(没有IBUF就无法直接驱动内部逻辑),而且还允许我们指定引脚的约束(如电平标准等)。

BUFG 全局时钟缓冲bufg_clk 实例将时钟连接到了全局时钟网络。这样做的直接好处是降低时钟的偏斜(skew)抖动(jitter)。时钟偏斜指FPGA内不同触发器接收到同一时钟沿的时间差。如果不使用BUFG,时钟可能走一般的可编程布线,导致不同区域时钟延迟不同,偏斜增大。

参考代码:

复制代码
// 顶层模块:演示 IBUF 和 BUFG 的使用
module top_example (
    input  wire CLK_IN,   // 外部时钟输入,引脚上提供
    input  wire RST_N,    // 外部复位输入,低电平有效
    input  wire DATA_IN,  // 外部数据输入信号
    output reg  DATA_OUT  // 输出寄存后的数据
);

// 中间信号定义
wire clk_ibuf;   // 时钟经IBUF后的内部信号
wire clk_bufg;   // 时钟经BUFG后的全局时钟信号
wire data_buf;   // 数据经IBUF缓冲后的内部信号

// 1) 输入数据的缓冲:将外部DATA_IN通过IBUF转换为内部信号data_buf
IBUF ibuf_data (
    .I(DATA_IN),   // 外部引脚信号
    .O(data_buf)   // 缓冲后的内部信号
);

// 2) 外部时钟的缓冲:先通过IBUF,再送入BUFG实现全局分布
IBUF ibuf_clk (
    .I(CLK_IN),    // 外部时钟引脚
    .O(clk_ibuf)   // IBUF输出的内部时钟
);
BUFG bufg_clk (
    .I(clk_ibuf),  // BUFG输入连接IBUF的输出
    .O(clk_bufg)   // BUFG输出作为全局时钟
);

// 3) 使用全局时钟(clk_bufg)对数据进行寄存,同步输出
always @(posedge clk_bufg or negedge RST_N) begin
    if (!RST_N)
        DATA_OUT <= 1'b0;       // 异步复位:复位时输出清零
    else
        DATA_OUT <= data_buf;   // 时钟上升沿,将缓冲后的数据锁存到输出寄存器
end

endmodule
相关推荐
智塑未来14 小时前
FPGA开发板怎么选?先看资质、案例与研发底盘
fpga开发
minglie11 天前
黑金AX301的SDRAM
fpga开发
hahaha60161 天前
HLS高层次综合设计技巧--高层次综合设计探讨
fpga开发
minglie11 天前
黑金AX301的EEPROM 24LC04
fpga开发
Hello-FPGA1 天前
量子计算滨松c15550-22up单光子相机与PCIe1004采集卡
人工智能·计算机视觉·fpga开发
9527华安1 天前
FPGA实现CameraLink转SFP光口,基于GT Transceivers Wizard Aurora8B10B编解码架构,提供4套工程源码和技术支持
fpga开发·sfp·cameralink·aurora8b10b·transceivers
ALINX技术博客2 天前
【期刊共读】如何应对 FPGA 短缺常态?
嵌入式硬件·fpga开发·fpga
156082072192 天前
短波接收机灵敏度测试
fpga开发
Riwuarua3 天前
从近似0基础开始FPGA开发 -- part.6 逻辑设计与状态机
fpga开发
LCG元3 天前
【实战】Vivado FPGA 从零实现 UART 串口收发:波特率生成、状态机设计与仿真调试
fpga开发