1 概述

????????常用的與全局時鐘資源相關的Xilinx器件原語包括：

• IBUFG
• IBUFGDS、OBUFGDS 和?IBUFDS、OBUFDS
• BUFG
• BUFGP
• BUFGCE
• BUFGMUX
• BUFGDLL
• IBUFDS_GTXE1
• IBUFDS_GTE2
• IBUFDS_GTE3
• OBUFDS_GTE3
• IBUFDS_GTE4
• OBUFDS_GTE4
• DCM

剛開始看到這寫源語，免不了好奇這些源語對應的是哪些器件和官方文檔?

6系列 7系列和ultrascale系列有什么區別？

如何正確的使用時鐘網絡？

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2 源語簡要說明

IBUFG ?

Single-ended Input Global Clock Buffer

即輸入全局緩沖，是與專用全局時鐘輸入管腳相連接的首級全局緩沖。所有從全局時鐘管腳輸入的信號必須經過IBUF元，否則在布局布線時會報錯。 IBUFG支持AGP、CTT、GTL、GTLP、HSTL、LVCMOS、LVDCI、LVDS、LVPECL、LVTTL、PCI、PCIX和 SSTL等多種格式的IO標準。

IBUFGDS、OBUFGDS

?IBUFGDS是專用差分信號輸入緩沖器

?OBUFGDS是專用差分信號輸出緩沖器

對比?IBUFDS、OBUFDS，IBUFGDS、OBUFGDS是對應差分時鐘信號

?IBUFDS、OBUFDS是差分信號的輸入輸出全局緩沖

BUFG

全局緩沖，它的輸入是IBUFG的輸出，BUFG的輸出到達FPGA內部的IOB、CLB、選擇性塊RAM的時鐘延遲和抖動最小。

BUFGP

BUFGP相當于IBUG加上BUFG。

BUFGCE

Global Clock Buffer w/ Enable：帶有時鐘使能端的全局緩沖。它有一個輸入I、一個使能端CE和一個輸出端O。只有當BUFGCE的使能端CE有效(高電平)時，BUFGCE才有輸出。 (帶有時鐘使能端的BUFG)

BUFGMUX

?BUFGMUX是全局時鐘選擇緩沖，它有I0和I1兩個輸入，一個控制端S，一個輸出端O。當S為低電平時輸出時鐘為I0，反之為I1。需要指出的是BUFGMUX的應用十分靈活，I0和I1兩個輸入時鐘甚至可以為異步關系。

BUFGDLL

是全局緩沖延遲鎖相環，相當于BUFG與DLL的結合。BUFGDLL在早期設計中經常使用，用以完成全局時鐘的同步和驅動等功能。隨著數字時鐘管理單元(DCM)的日益完善，目前BUFGDLL的應用已經逐漸被DCM所取代。

IBUFDS GTXE、GTE1/2/3/4

IBUFDS： reference clock input 6 series GTP FPGAs

IBUFDS_GTXE1： reference clock input 6 series GTX FPGAs

IBUFDS_GTE2： reference clock input 7 series GTP/GTX/GTH FPGAs

IBUFDS_GTE3： reference clock input UltraScale GTH FPGAs

OBUFDS_GTE3： reference clock output UltraScale GTH FPGAs

IBUFDS_GTE4： reference clock input UltraScale+ GTY FPGAs

OBUFDS_GTE4： reference clock output UltraScale+ GTY FPGAs

DCM

數字時鐘管理單元，主要完成時鐘的同步、移相、分頻、倍頻和去抖動等。DCM與全局時鐘有著密不可分的聯系，為了達到最小的延遲和抖動，幾乎所有的DCM應用都要使用全局緩沖資源。DCM可以用Xilinx ISE軟件中的Architecture Wizard直接生成。

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3 器件和GT的速度

Spartan 6? GTP (3.2Gb/s)：功耗和成本優化的收發器，適用于成本敏感型應用

7 系列 GTP (6.6Gb/s)：針對消費類和傳統串行標準的功耗優化收發器

UltraScale+ GTH (16.3Gb/s)：低功耗和高性能，適合最堅固的背板

UltraScale+ GTY (32.75Gb/s)：為最快的光學和背板應用提供最大 NRZ 性能；適用于芯片到芯片、芯片到光學器件和 28G 背板的 33G 收發器

UltraScale? GTH (16.3Gb/s)：低功耗和高性能，適合最堅固的背板

UltraScale GTY (30.5Gb/s)：光學和背板應用的高性能；適用于芯片到芯片、芯片到光學器件和 28G 背板的 30G 收發器

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4 源語對應的器件和官方文檔資料

Spartan-6 FPGA GTP Transceivers User Guide (UG386)：AMD Adaptive Computing Documentation Portal

參考時鐘在軟件中使用IBUFDS原語實例化。控制參考時鐘的端口和屬性沒有綁定到每個IBUFDS，而是映射到GTPA1_DUAL

Virtex-6 FPGA GTX Transceivers User Guide (UG366)：AMD Adaptive Computing Documentation Portal

參考時鐘在軟件中使用IBUFDS_GTXE1軟件原語實例化。控制參考時鐘輸入的端口和屬性綁定到IBUFDS_GTXE1軟件原語。

7 Series FPGAsGTP Transceivers（UG482）：AMD Adaptive Computing Documentation Portal

7 Series FPGAs GTX/GTH Transceivers User Guide (UG476):AMD Adaptive Computing Documentation Portal

參考時鐘在軟件中使用IBUFDS_GTE2軟件原語實例化。控制參考時鐘輸入的端口和屬性綁定到IBUFDS_GTE2軟件原語。

?UltraScale 架構 GTH 收發器用戶指南 (?UG576?) ：AMD Adaptive Computing Documentation Portal

參考時鐘輸入模式結構如圖2-1所示。輸入在內部終止，每條腿上的4/5 MGTAVCC用于UltraScale fpga，完整的MGTAVCC用于UltraScale+ fpga。參考時鐘在軟件中實例化，在UltraScale fpga中使用ibufds_gte3軟件原語，在UltraScale+ fpga中使用IBUFDS_GTE4軟件原語。控制參考時鐘輸入的端口和屬性綁定到ibufds_gte3 /4軟件原語。

帶OBUFDS_GTE3/4原語的參考時鐘輸出模式結構如圖2-2所示。控制參考時鐘輸出的端口和屬性綁定到UltraScale fpga中的obufds_gte3軟件原語和UltraScale+ fpga中的OBUFDS_GTE4軟件原語。

UltraScale 架構 GTY 收發器用戶指南 ( UG578 ) ：AMD Adaptive Computing Documentation Portal

關于Xilinx原語詳解——IBUFDS & OBUFDS：

Xilinx原語詳解——IBUFDS & OBUFDS - 知乎

bufg和bufgp_vivado中BUFG和BUFGCE使用-CSDN博客