Quartus II使用PLL教程

锁相环（PLL:Phase-lockedloops）是利用反馈（Feedback）控制原理实现频率及相位的同步技术。其核心作用是保持电路输出的时钟与外部参考时钟同步，从而在外部参考时钟的频率或相位发生变化时，PLL会检测到这种变化并通过内部反馈系统调节输出频率，直到两者重新同步，这种同步也被称为“锁相”。 PLL具有以下特征：无剩余频差锁定，良好的窄带载波跟踪性能，以及良好的宽带调制跟踪性能。在FPGA中实现UART通讯协议时，稳定时钟是稳定通讯的基础和前提。PLL的应用有助于提高FPGA中UART通讯的正确性、高效性和稳定性。 Quartus II是一款由Altera公司开发的FPGA/CPLD设计软件，广泛应用于电子系统的设计、模拟、测试和配置。在Quartus II中调用PLL模块时，首先要在工程下，通过主窗口的菜单栏选择“Tools->MegeWizard Plug-In Manager”。此操作将进入一个配置界面，需要设置PLL例化选项、器件库、编译语言以及PLL例化输出文件名。 选择PLL例化选项时，应选中“Installed Plug-Ins->I/O->ALTPLL”。器件库选择应依据所用FPGA系列，如本例程中使用的Cyclone IV系列器件库。编译语言选项应依据工程需求，本例中以Verilog HDL为例，故选择Verilog HDL。PLL例化输出文件名及其路径可以根据工程目录或自定义文件夹设置，如果文件不存在，需手动建立，并注意文件后缀名为“.v”。 完成上述设置后，进入PLL锁相环设置输入频率向导。在该页面需要设置PLL锁相环的输入频率，该频率根据使用的FPGA型号有所不同。例如，若使用25MHz晶振，则在该页面中设置输入频率为25MHz。 在接下来的配置页面中，可以设置PLL输出的多个频率的时钟信号。每个时钟信号的配置包括是否使用该时钟信号、调节输出时钟频率、改变占空比等。可通过直接输入频率或选择分频、倍频输入系数来调节输出时钟频率。分频和倍频可同时使用以产生更多的频率范围。 在EDA选择界面中可以根据需要进行选择，若没有特殊需求，可直接点击Next进入下一项。在Summary界面中选择输出文件，点击Finish后PLL的IP核例化文件生成结束。 完成以上步骤后，PLL模块就配置完成，可以通过Quartus II的EDA仿真工具进行仿真测试，验证PLL模块的功能是否正确。这样，开发者就可以在Quartus II环境下使用PLL模块优化FPGA设计，提高设计的性能和效率。