时钟信号

本次我们来学习FPGA的PLL，PLL(Phase Locked Loop)俗称锁相环，在很多的单片机中都有，它主要的目的是为了实现倍频和分频，因为我们系统运行的主频率是固定的，如果我们需要其他的频率，那么就需要超频或者降频，此时就需要锁相环实现。 FPGA的PLL是一个硬件模块，是十分重要的资源。本次博主使用的cyclone IV有四个PLL，为外部的端口提供高速的通信时钟。从数据手册中得到PLL的原理图如下 从上图可以看出，每一个PLL可以输出5路信号，信号的频率取决于C0~C5改变取值即可实现输出频率的改变。本次实验实现PLL输出的不同时钟通过FPGA的IO输出。 首先建立工程pll_test，然后我们需要进行pll的设置，点击IP catalog图标，即下图最右边的那个，搜索pll，点击ALTPLL后进行设置，起一个名字pll.v之后点击确定。 在弹出的设置中，选择输入时钟为50MHz，如下所示。 在Output clocks中选择输出的时钟为25MHz， 使能时钟1，选择50MHz，时钟2选择时钟75MHz，时钟3选择100MHz，如下所示。 新建一个pll_test.v文件，例化PLL ip ,程序如下所示。 `timescale 1ns/1ps module pll_test( input clk, input rst, output clkout1, output

电力同步时钟系统介绍 电力同步时钟系统介绍，顾名思义是应用于电力系统中，并能接受北斗卫星信号的标准时间同步时钟。随着科技的发展，GPS北斗卫星定位技术也得到了广泛应用，不论在军用还是民用方面都得到了很好的应用。尤其在授时和定位方面的应用，GPS北斗卫星定位技术解决了许多因时间所产生的问题，方便了人们对时间的需求，同时也降低许多因授时所产生的人工成本。 电力系统的安全性也关乎着人们用电的安全和稳定，电力系统瞬息万变，时时刻刻都要保证它的正常运行，如果发生事故后处理不及时，就会导致系统内的自动化设备时间不同步,比如关变位、继电器等设备发生的时间与实际动作顺序不符合,而导致无法对电力系统事故发展过程和原因进行分析和处理。所以电力系统时间同步系统是测量、控制和保护电网安全稳定运行的重要基础和支撑。 电力系统时钟同步设备SYN4505A型时钟同步系统，是将卫星信 号转换为时间信息传送给电力系统中的设备，并且能保证电力设备和卫星的时间同步，这种授时方式使用方便准确，并能给上万台设备同时授时保证时间统一，它代替了以往的普通钟表误差过大授时单一的缺点。电力系统对授时设备的要求也是非常严格，一般对时间精度的要求在毫秒、微妙、纳秒等级别，这根据具体使用的设备而论，在电力系统中不光要求授时准确性，还要考虑时间信息的传输距离、时间信息的稳定性、设备守时精度、接收的卫星信号、以那种信号方式进行时间同步等。

在我实际涉及的项目中，基本没有遇到多周期路径约束的情况，所以之前关注的不多，为了巩固基本知识，借此梳理这个约束。 1. 目的 目的就是说什么时候需要用到多周期约束？ Vivado、TimeQuest等时序引擎默认是按照单周期关系分析数据关系的，即数据在发起沿发送，在捕获被捕获，发起沿和捕获沿相差一个周期。 但是很多情况是，数据路径逻辑较为复杂，导致延时较大，使得数据无法在一个时钟周期内稳定下来， 或者数据可以在一个时钟周期内稳定下来，但是在数据发送几个周期之后才使用；在这些情况中，设计者的意图都是使数据的有效期从发起沿为起始直至数个周期之后的捕获沿，这样的意图无法被时序分析工具猜度出来，必须由设计者在时序约束中指明；否则时序分析工具会按照单周期路径检查的方式执行，往往会误报出时序违规； 说白了，就是根据用于设计需求，改变原有的时序检查机制，从而避免非真实的时序违例或者时序过紧导致的资源浪费。 2. 单周期时序检查 如上图所示，为时序引擎默认的单周期检查机制。确定建立时间路径和保持时间路径规则如下： 建立时间路径 以第一个发送沿为基准（current launch），再向后寻找距此发送沿最近的一个捕获沿（current capture），并将两者的setup定为1个周期。 保持时间路径 每确定一个建立路径，都会检查两个保持时间路径：1）确保当前发送沿推出的数据不被上一个捕获沿给捕获

NTP时钟服务器竟然还有这功能 北斗时钟服务器简介 北斗时钟服务器是因应广大客户对时间统一系统要求，从保障安全的角度考虑，利用当前先进的电路集成、软件编程技术，结合中国北斗卫星的技术特点，实现了输入北斗卫星信号，输出（TTL、IRIG-B、差分、串口、网络等）、多设备适用(网络摄像机、NVR、服务器、储存器、电脑、控制机等)，为轨道交通、气象电力、金融、航道水运及相关领域提供了高精度、高稳定、高安全，高可靠的标准时钟源。设备内嵌国际通用的NTP/SNTP协议，同步网络中的所有计算机服务器、控制器等设备，实现网络校时, 是为网络设备提供精确、标准、安全、可靠的时钟同步服务的最佳选择。 北斗校时服务器具有收星状态切换功能，能够判别GPS、北斗接收卫星的状态，可以设置GPS、北斗任一参考源为参考源，当主用参考源不稳定或不可用时，能够自动循环切换到下一级别备用系统上；如果二系统都被干扰不可用或者由于外界原因收不到卫星时，设备能够自动切换到守时单元模式，继续提供高可靠性的时间和频率基准信息输出。 HR-901GB型北斗NTP网络时间服务器 核心技术参数如下 1)支持windows、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX等操作系统时间同步； 2)支持NTP v1.v2.v3&v4(RFC1119&1305),SNTP(RFC2030)等协议； 3)支持DHCP功能

一、为什么要用Serdes 传统的源同步传输，时钟和数据分离。在速率比较低时（<1000M）,没有问题。 在速率越来越高时，这样会有问题 由于传输线的时延不一致和抖动存在，接收端不能正确的采样数据，对不准眼图中点。 然后就想到了从数据里面恢复出时钟去采样数据，即CDR 这样就不存在延迟不一致的情况，有轻微的抖动也不会影响采样（恢复的时钟会随着数据一起抖动）。 二 、为什么要用8b10b,64b66b? 1 提供足够的跳变来恢复时钟 这样还有问题，收发两端必须共地，但往往很难实现。 于是采样差分信号传输，为了防止共模电压在接收端导致电流过大，使用电流驱动模式。看到接收端有电容进行交流耦合，隔直流。这样又带来一个问题，需要DC平衡。所以有了下面另一个原因。 2 DC平衡，即0和1的数量要相等。 3 run length，0和1连续出现的最大长度 AGC自动增益控制需要交流分量才能实现放大 4 comma码，K码 在serdes上面的高速串行流在接收端需要重新串并转化成多字并行，怎么找到字的边界进行对齐呢？ 这就需要一个特殊的序列，这就是comma码。 传输过程中需要的一些控制，最好不要和数据冲突了，这就是K码。 基于以上四个原因，就有了8b10b，64b66b的出现。 三 、8b10b编码 8b10b编码一句话概括起来就是把8bit的数据变成10bit的数据

转自： http://www.sohu.com/a/211324861_468626 1、 SPI简介 SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。 是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。 SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。 SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线 ，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。 2、 SPI特点 2.1采用主-从模式(Master-Slave) 的控制方式 SPI 规定了两个 SPI 设备之间通信必须由主设备 (Master) 来控制次设备 (Slave)。 一个 Master 设备可以通过提供 Clock 以及对 Slave 设备进行 片选 (Slave Select) 来控制多个 Slave 设备。 SPI 协议还规定 Slave 设备的 Clock 由 Master 设备通过 SCK 管脚提供给 Slave 设备, Slave 设备本身不能产生或控制 Clock, 没有 Clock 则 Slave 设备不能正常工作。 2.2采用同步方式(Synchronous)传输数据

一、异步电路设计 1、单bit异步处理 1） 打三拍 从慢到快，只有亚稳态的问题；所以只用打两拍或者三拍就行了。 而从快传输到慢，不仅有要抑制亚稳态往下传播的问题，还有控制信号丢失的问题，这里就需要延长控制信号的长度。这里要将脉冲信号扩展为电平信号，在进行打两拍或者三拍就行了。打两拍或者三拍就行了。 2、多bits异步处理 1)握手信号 2)D-MUX 3)异步FIFO(格雷码) 二、Metastability 触发器的建立时间和保持时间在时钟上升沿左右定义了一个时间窗口，如果触发器的数据输入端口上数据在这个时间窗口内发生变化（或者数据更新），那么就会产生时序违规。存在这个时序违规是因为建立时间要求和保持时间要求被违反了，此时触发器内部的一个节点（或者要输出到外部的节点）可能会在一个电压范围内浮动，无法稳定在逻辑0或者逻辑1状态。 寄存器建立的时间 Tsu（set up） 寄存器的保持时间Th（hold） 时钟变化到输出的时间Tco（clock to output） 对于有delay的clock 书上是以50% VDD为界限区分高电平和低电平 三、解决亚稳态的方法 2 level register(打两拍) 亚稳态问题通常出现在一些跨时钟域的传输上 亚稳态出现的原因： 用于在同步系统中，如果触发器的建立时间或保持时间不满足，就可能产生亚稳态，一个触发器进入亚稳态的时候

物联网(Internet of Things)基于计算机互联网，以传统电信网为信息承载体，利用传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，让物体（商品）与网络相连，实时采集任何需要信息交换、定位、跟踪、监管、连接、互动的物体或过程的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种所需信息，试图构造一个万事万物相连的网络。在这个网络中，无需人为干预，物品（商品）之间能够自动识别与彼此 “交流”，从而实现信息互联互通、全面共享。 图1 当前，互联网正从消费互联网向产业互联网转型升级。服务于广大传统行业的产业互联网，在未来，有望成为互联网发展的重大趋势。在不久的将来，物联网可广泛应用于室内导航。 众所周知，在室外露天的地方，由于有GPS卫星和地上运营商的通信基站，定位并不难。然而，由于GPS卫星信号难以穿透建筑物，使得GPS定位技术无法直接为室内所用。在5G赋能的当下，GPS定位技术无法穿透购物中心来实现精准定位的技术难题将很快被攻克。当部署在购物中心的小基站有了高精准几纳秒水平的时间同步后，便能实现室内精准导航。很快，人们只需一部手机，便可拥有全世界。比如，某一智能手机用户想购买某品牌香肠，又或者用餐时想吃湖南菜，这在类似北京蓝色港湾那样规模宏大、建筑众多而又容易迷路的购物中心而言，依靠现有技术，并不容易实现。只能靠问询

我国首次提出物联网概念是在20年前，那时称之为“传感网”。2005年11月，在突尼斯举行的信息社会峰会上，国际电信联盟（ITU）发布的《ITU互联网报告2005：物联网》才正式提出了物联网的概念。“物联网”意指各类传感器同现有互联网相互紧密衔接的一种新技术。物联网的问世，打破了长久以来的将物理基础设施（机场、公路、建筑物等）和信息基础设施（数据中心、个人电脑、宽带等）分开的固化思维，实现了物联网时代背景下物与物之间的交流，凸显了大融合理念，极具战略深意。 当前，互联网正从消费互联网向产业互联网转型升级。服务于广大传统行业的产业互联网，在未来，有望成为互联网发展的重大趋势。物联网可广泛应用于海底勘测： 随着科学技术的不断发展和应用需求的日益拓新，无线传感技术日渐为人们所熟知。我国拥有极其辽阔的海岸线，设计海底勘测、海洋军事侦察等应用时，都离不开海洋传感技术的支撑，而时间同步技术又是传感器网络的重要基石。只有将网络中各系统本地时间有效统一起来，各节点才能协同完成各项任务。然而，受传统海洋传输时时延高、节点不稳等因素影响，导致业已日趋成熟的使用射频通信的路上时间同步算法无法直接应用于水下，防御起来困难重重。事实上，对定位、监测、打击等应用而言，首当其冲就是要确保时间上的高精准同步。同步精度越高，定位就越准。比如，海底传感器进行定位时，如果同步精度为1毫秒，定位精度就只有30km

当前，互联网正从消费互联网向产业互联网转型升级。服务于广大传统行业的产业互联网，在未来，有望成为互联网发展的重大趋势。在不久的将来，物联网可广泛应用于智能交通。 智慧交通将智能传感、现代化通信等技术有效融合，依托云计算、物联网、大数据等，全面应用到整个交通系统中。当下，道路上通行的车辆与行走的人员之所以能够井然有序，主要借助的是红绿灯、交通警察的有效指示。未来，当汽车内部传感器有了高精准时间同步后，车内传感器便能对整个路面状况了如指掌，从而实现精准位置定位和有效把控。当时间实现高精准同步后，车内传感器就能准确感知道路与周围车辆状况，清楚了解车辆和人员具体在什么位置，要向哪个方向行进，往哪个路口拐弯，实时获悉人员和车辆轨迹信息，确保安全驾驶。与此同时，高精度定位还能有效预测交通流量变化、运行车辆数量、行人数量变化等。可以想象，不久的某一天，错综复杂的道路交通网不再需要红绿灯与交通警察的指示，车辆和行人便都能有序通行/穿越在川流不息车流和马路上，实现大规模交通联动调度，最大程度合理调配资源，提升整个城市运行效率，智慧交通将能点亮精致美好城市生活！ “地基”（地面时间同步授时系统），相较于“天基”（依靠空中卫星授时）而言，具有无可比拟的天然优势。首先，地面授时抗干扰能力强，安全性高！无论是雷达、基站，还是敌方干扰机都无法对地面授时系统进行干扰；其次，地面授时比空中北斗授时精度更高