不改变数据的延时 与时钟进行同步 在FPGA中如何实现 例子

以下是一个简单的例子，展示如何在FPGA中实现不改变数据的延时与时钟进行同步。

假设我们有一个需要延时的输入信号，其时钟频率为50MHz。我们需要将该信号延迟50ns，并且保持延时后的信号与时钟同步，即不改变数据的延时。具体实现步骤如下：

1. 使用时钟管理IP核产生一个50MHz的内部时钟信号。

2. 将外部输入信号与内部时钟信号分别连接到数据延时模块和时钟管理IP核中。

3. 在数据延时模块中设置延时时间为50ns，实现信号的延时。

4. 在时钟管理IP核中，使用相位和延迟调整功能，将内部时钟信号的相位和延迟调整为50ns。这样，内部时钟信号与延时后的信号就可以保持同步。

下面是该实现的Verilog代码：

module delay_sync (
  input clk,
  input data_in,
  output reg data_out
);

  // 产生50MHz的内部时钟信号
  reg clk_int = 0;
  always @(posedge clk) begin
    clk_int <= ~clk_int;
  end

  // 数据延时模块，延时50ns
  reg [24:0] delay_cnt = 0;
  always @(posedge clk_int) begin
    if (delay_cnt < 250) begin
      delay_cnt <= delay_cnt + 1;
    end
    if (delay_cnt == 250) begin
      data_out <= data_in;
    end
  end

  // 时钟管理IP核，调整内部时钟信号的相位和延迟
  // 延迟50ns，即调整相位为180度，延迟25个时钟周期
  (* altera_attribute = "TIMEQUEST_MULTICORNER_SYNTH" *)
  reg [5:0] phase = 6'b111111;
  reg [5:0] delay = 6'b110010;
  wire clk_int_dly;
  altpll #(
    .BANDWIDTH("OPTIMIZED"),
    .CLK0_DIVIDE_BY = 1,
    .CLK0_DUTY_CYCLE = 50,
    .CLK0_MULTIPLY_BY = 1,
    .CLK1_DIVIDE_BY = 1,
    .CLK1_DUTY_CYCLE = 50,
    .CLK1_MULTIPLY_BY = 1,
    .COMPENSATE_CLOCK = "CLK0",
    .INCLK0_INPUT_FREQUENCY = 50000000,
    .INTENDED_DEVICE_FAMILY = "Cyclone IV E",
    .LPM_TYPE = "altpll",
    .OPERATION_MODE = "NORMAL",
    .PHASE_SHIFT = 0.0,
    .TIMEOUT_VALUE = 100000
  ) pll (
    .inclk( clk ),
    .c0(clk_int),
    .c1(clk_int_dly),
    .areset( 1'b0 ),
    .clkbad0(),
    .clkbad1(),
    .clkena( 1'b1 ),
    .clklost(),
    .clkswitch(),
    .configupdate(),
    .fbin(),
    .lock(),
    .phasestep( phase ),
    .phincnt(),
    .refclk(),
    .rst( 1'b0 ),
    .unlock()
  );
  assign #2 clk_int_dly = clk_int;

endmodule

在该实现中，时钟管理IP核使用了Altera的altpll IP核，用于产生和调整内部时钟信号。其中，phase和delay参数分别用于调整时钟信号的相位和延迟，具体的值需要根据具体的应用场景和FPGA器件进行调整。