目录

一、前言

二、时钟site介绍

三、时钟site分布

四、时钟site驱动逻辑

一、前言

    ​   使用vivado设计工程时，查看device结果时，时钟相关的site和连接是重要的一环，理解其功能有利于保证设计符合预期。

二、时钟site介绍

    ​    ​在之前的文章“FPGA之时钟规划浅析”中介绍了常用的时钟单元，本文将全面介绍时钟单元在时钟site，此处可以更加详细了解相互之间的连接，以及驱动关系，依旧以器件xc7z100ffg900-2为例，其他器件类似。

    ​    ​时钟site主要包括BUFGCTRL,BUFHCE,BUFR,BUFMRCE,BUFIO,PLLE2_ADV,

三、时钟site分布

    ​    ​首先理解一个IO bank的概念，即存在IO口的位置，同一个IO bank内的IO电气特性，如电压和IO标准等。外部芯片和FPGA通过IO进行信号的交互,一个region至多有一个IO bank部分region不存在IO bank。如下图左右两侧红色区域即为IO bank的区域，共有8个IO bank

    ​    ​BUFGCTRL位置如下图红色标记、位于芯片正中心位置

BUFHCE位置如下图红色标记，在水平方向的两个region的中间位置

BUFR位置如下所示，位置region的左右两侧，每个存在IO Bank的region都有BUFR

BUFMRCE位置如下图所示，因为BUFMRCE是驱动BUFR的，因此位置距离较近

BUFIO的位置如下图所示，和BUFR位置相近，每个存在IO Bank的region都有BUFIO

PLLE2_ADV的位置如下图所示，位于region的边界靠上角位置，每个存在IO Bank的region都有PLLE2_ADV

将一个区域内的时钟site放大如下图，一个region内4个BUFIO,4个BUFR，2个BUFMRCE

四、时钟site驱动逻辑

1、整个芯片分为上下半区，下图中粉红色范围内的为上半区，其余region属于下半区

1、IO clk为时钟输入端口，每个IO BANK内有8个IO clk

驱动关系：IO clk->BUFGCTRL/BUFH/BUFIO/BUFMRCE/PLLE2_ADV，

对于IO clk->BUFGCTRL，位于上半区IO clk只能驱动到上半区的BUFGCTRL(上方的16个BUFGCTRL)，下半区的IO clk只能驱动到下半区的BUFGCTRL(下方的16个BUFGCTRL)。

对于IO clk->BUFH，IO clk可驱动同水平方向上两个region内的BUFH，不能驱动上下相邻方向内的BUFH以及跨半区region内的BUFH

2、PLLE2_ADV通常是起到分频，倍频的作用，产生更多内部需要的时钟信号，因此可到达以下时钟site

驱动关系：PLLE2_ADV->BUFGCTRL/BUFH/BUFR/BUFIO/BUFMRCE

同时，PLLE2_ADV支持相互间的并联或串联驱动，通过一些布线的资源来实现，如Pllroute

3、BUFGCTRL，BUFH，BUFR，BUFIO上的连线路径可理解为现实中的高速公路，省道，乡道，BUFGCTRL上信号传输最快，到达各处的时延最小，但因成本较高，资源有限。BUFH省道传输速度次之，但涉及范围更广;BUFR类似乡道，乡道速度最慢，但可以进村;BUFIO是家门口的泥巴小路，可到家门口。

驱动关系：

3.1 BUFGCTRL->BUFH->PLLE2_ADV

3.2 BUFH->BUFGCTRL(不建议如此使用)

3.3 BUFR/BUFH->BUFGCTRL

3.4 BUFR->PLLE2_ADV/BUFIO

3.5 BUFIO->ILOGIC

4、BUFMR主要是用于驱动本区域以及上下相邻两个区域的BUFR/BUFIO

驱动关系：BUFMR->BUFR/BUFIO/PLLE2_ADV

MUFMR的驱动源只有IO clk以及布线资源switchbox