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分析Cyclone IV器件IO中的Slew Rate Control

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一直以来,在进行管脚分配的时候,只分配Direction,Location ,和I/O Standard。而且程序运行起来,也基本上没有啥问题。最近比较空,则对Pin Planner管脚分配中的其他几个选项进行了一点研究,首先对Slew Rate 进行讨论,有不对不足之处,欢迎大家指出和补充,因为本人也没有实践过,呵呵。

Slew Rate 即为压摆率,可以理解为1微秒或者1纳秒等时间里电压升高的幅度,单位可以为V/s,mV/ns,mV/ps和μV/ps等。

在Cyclone IV中Slew Rate Option 有3个选项0,1,2分别对应于慢,中,快。默认情况下为2,既快速。如下图:

那么这3个选择分别用在什么情况下呢?按照Cyclone IV手册的说明:快速的Slew Rate 会引入瞬间噪声到系统中,而慢速的Slew Rate可以减小系统噪声,但是会增加上升沿或下降沿的延时时间,既Tco会变大。

可见在时序余量比较大的情况下,可以考虑把Slew Rate设置为1,以减小系统噪声。而在时序余量很小时,则可以考虑把Slew Rate设置为2,以增大时序余量,但是此时会增加系统噪声,其实光一个管脚引入的系统噪声,估计不太会影响系统正常运行,但是很多管脚同时引入系统噪声,噪声就会比较大,可能会影响系统的运行了。此时需要做一些预防措施。如避免大量引脚同时开关,把要同时开关的引脚均匀的分布在期间上,以便它们有不同的参考回路等等。

由于每个I/O管脚多有独立的Slew-rate control,所以对I/O的Slew Rate 设置很灵活,可以根据每个管脚的具体情况进行相应的设计。

在Cyclone IV中,下列情况下是不能进行Slew Rate 分配的

1.用了OCT功能的管脚。

2.在下面的I/O标准下:3.0-V PCI, 3.0-V PCI-X, 3.3-V LVTTL,

和3.3-V LVCMOS ,只能用2(fast)。

而且Slew Rate设置只针对输出管脚,既Direction 为Output的管脚。

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