原创 DCM之引狼入室终成狗

如果以Xilinx器件为载体学习FPGA，那么DCM的学习和使用无疑是一项基本技能。Xilinx大学计划书籍和有些学习板的教程都提供了室外版的DCM例程。该类例程通常是这么几步：

1. 配置好IP核参数

2. 在顶层模块例化IP核，把所有端口引出

3. 在testbench里控制输入端口。

看看testbench。通常是这样——

module tb_mydcm_v;

       reg CLKIN_IN;

       reg RST_IN;

        wire CLKFX_OUT;

       wire CLKIN_IBUFG_OUT;

       wire CLK0_OUT;

       wire LOCKED_OUT;

               dcm_top uut (

              .CLKIN_IN(CLKIN_IN),

              .RST_IN(RST_IN),

              .CLKFX_OUT(CLKFX_OUT),

              .CLKIN_IBUFG_OUT(),

              .CLK0_OUT(),

              .LOCKED_OUT(LOCKED_OUT)

       );

        initial begin

              CLKIN_IN = 0;

              RST_IN = 1;        

              #100;

           RST_IN = 0; 

              end

          always #10 CLKIN_IN = !CLKIN_IN;

  endmodule

要在硬件上实现这样一个工程，必须有一个来自外部的复位控制。有些烦。这个复位能不能移到内部，完全由FPGA内部资源实现呢？谁不想省事呢？！

于是出现了一个这样的版本——

module dcm_top( CLKIN_IN, RST_IN， CLKFX_OUT, CLKIN_IBUFG_OUT, CLK0_OUT, LOCKED_OUT);

input CLKIN_IN;

output RST_IN；
output CLKFX_OUT;
output CLKIN_IBUFG_OUT;
output CLK0_OUT;
output LOCKED_OUT;

 reg RST_IN = 1’b1;

reg [2:0] CNT = 3’b0;

mydcm dcm1(

.CLKIN_IN(CLKIN_IN),
.RST_IN(RST_IN),
.CLKFX_OUT(CLKFX_OUT),
.CLKIN_IBUFG_OUT(CLKIN_IBUFG_OUT),
.CLK0_OUT(CLK0_OUT),
.LOCKED_OUT(LOCKED_OUT)
);

always@(posedge CLKIN_IN)

if(CNT != 3’d5) CNT <= CNT + 3’d1;

else RST_IN <= 1’b0;

endmodule 
为了保证复位条件，先进行初始化，然后计数延时。

综合时，出现这么一条警告——

WARNING:Xst:1305 - Output <RST_IN> is never assigned. Tied to value 1.

在modelsim中观察RST_IN，一直为高阻。这说明初始化没有起到作用，并且基于计数延时的状态转换也失效了。

这下引狼入室了。怎么办？原来——

“reg RST_IN = 1’b1”中暗含一个用于initial的初始化语句。而initial只用于仿真激励，不能综合。这样一来，综合时的警告和modelsim中观察到的现象就很容易理解了。

为此，可将always语句改成——
always@(posedge CLKIN_IN)
                if(CNT != 3'd5)  begin CNT <= CNT + 3'd1; RST_IN <= 1'b1; end
                else                RST_IN <= 1'b0;

这样解决了初始化，并且基于计数延时的状态转换也没有问题。再综合，ISE说时钟连接不正确。原来，用于计数延时的时钟又用于DCM的输入时钟，和ISE的默认规则冲突。解决方法为——

选中synthesize，然后process->properties->Xilinx Specific Options,把add I/O buffer 的勾去掉。

这下仿真。看到预期的波形，那种久违的喜悦真是“又上心头”啊！

引狼入室没啥可怕，驯化成狗不是很好吗？