一种基于fpga 的高精度时钟信号源

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1、一种基于FPGA的高精度时钟信号源【关键词】高精度时钟信号恒温晶振FPGA在数字电路中，特别是以微处理器为核心的电子电路中，时钟信号是驱动电路工作的源头。时钟信号的精确度和稳定度会直接决定整个系统的工作质量，特别是在有与时间参数有关的处理上更是有决定性的影响。目前时钟信号源常用普通的石英晶体振荡器，但普通的石英晶体振荡器存在两大缺陷，一个是几乎无文/沈增帧众所周知高精度、高稳定的时钟信号是时序逻辑电路和微处理器系统实现准确处理信号的基准，特别是在与时间参数相关的处理上更是决定性的。本文介绍了一种基于10MHz恒温晶振和FPGA芯片

2、实现任意频率的高精度、高稳定度的时钟信号源的方法，并以Altera公司的FPGA芯片EP2C5T144C8N为载体，实际证实了该方法的有效性。摘要法做到振荡器的标称频率与实际输出频率完全一致；另一个是石英晶体振荡器的振荡频率与环境温度有关，其振荡频率会随环境温度的变化而变化。因此，在需要高精度、高稳定的场合，解决的方案之一是使用恒温晶振。恒温晶振的振荡频率可微调并可保持晶体振荡器的温度不变。由于制造成本上的原因，目前市场上的恒温晶振绝大多数是10MHz的，偶尔可以找到几种其它频率的恒温晶振，但远远无法覆盖所有的时钟频率。鉴于这种情

3、况，本文介绍了一种基于10MHz恒温晶振和FPGA芯片实现任意频率的高精度、高稳定的时钟信号源的方法。1设计方案利用FPGA芯片的最小系统（FPGA芯片+flashmemory芯片+晶体振荡器）。最小系统的晶体振荡器采用最常见的10MHz恒温晶体振荡器，以保障最小系统时钟的精度和稳定度，然后对PFGA芯片进行设置和编程，利用FPGA芯片内的资源对10MHz恒温晶体振荡器的输出频率进行倍频和分频即可获得所需的时钟频率。设计方案见图1。恒温晶振产生的标准10MHz时钟作为FPGA的工作时钟，通过FPGA内部锁相环倍频，倍频数可以配置，

4、锁相环的输出时钟频率为10X（X为倍频数）MHz，输出时钟信号作为FPGA的系统时钟。编程实现Y倍分频模块，对FPGA的系统时钟进行Y倍分频，从而获得10X/Y（X和Y都是整数）MHz输出频率。141.[2]谢轩.一种新的汽车前照灯驱动电路设计[J].价值工程,2015.14(0085-04):85-88.[3]夏国栋.应用于LED散热一体化平板热管的传热性能[J].北京工业大学学报,2015.41(6):933-939.[4]郑天清,顾立志.LED散热体冲压成形尺寸和形状的误差数学模型建立[J].华侨大学学报（自然科学版）,20

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