目的：今天我們通過一個實驗來認識和初步使用鎖相環模塊ALTPLL，實驗的內容是將輸入的50Mhz的時鐘信號經過鎖相環模塊ALTPLL，輸出一路25MHz的分頻信號、一路100MHz的倍頻信號和一路有3ns相移的50Mhz的時鐘信號。

說明：我們有三種方式可以驗證實驗的正確性，一種方法是通過DE2-70開發板，將三路輸出信號映射到FPGA的引腳，通過示波器觀察，驗證結果；另外一種方法是利用SignalTapII Logical Analyzer進行驗證；第三種方法是編寫激勵塊，在軟件QuartusII中調用Modelsim SE進行仿真驗證實驗的正確性。本實驗會給出激勵塊，在仿真環境ModelsimSE中驗證實驗結果。

前兩種方式基于FPGA硬件設備，第三種方式可以在無硬件的條件下驗證實驗的正確性！！

1、配置鎖相環模塊ALTPLL：

1）  打開QuartusII軟件，選擇菜單欄Tool-->Mega Wizard Plug-In Manager,選擇Create a newcustom megafunction,意為創建一個新的宏功能模塊，然后單擊Next；

2） 在彈出的界面中，右上角選擇器件系列和輸出文件類型（此處選擇CycloneII和Verilog），在左邊框欄中選擇IO文件夾下的ALTPLL，最后選擇輸出文件保存路徑和文件名，按如圖所示設置后，點擊Next；

3） 在新彈出的界面中，設置輸入時鐘inclk0的頻率為50MHz(因為DE2-70開發板的輸入時鐘為50Mhz)，設置devicespeed grade為6，這個參數與具體芯片的型號有關，其他保持默認，然后點擊Next；

4)設置輸入輸出信號。在彈出的界面中，按照如圖所示設置，其中OptionalInput項目下面包含”pllena(使能端，高電平有效)”、”areset(異步清零端，高電平有效)”、”pfdena(相位/頻率檢測器的使能端，高電平有效)”，為了方便操作，我們只選擇了areset異步清零端；同時LockOutput項目下，選擇”locked”,通過這個輸出端口可以判斷鎖相環是否失鎖，高電平表示正常；

5)單擊Next兩次，在彈出的界面中設置三個輸出信號c0、c1、c2的參數（頻率、相位和占空比）。設置輸出信號c0的頻率為25MHz,相移為零，占空比為50%，c1的頻率為50MHz,相移為4ns，占空比為50%,c2的頻率為100MHz,相移為零，占空比為50%,按照如圖進行設置：

說明：可以通過分頻因子和倍頻因子設置輸出信號頻率，也可以直接輸入輸入信號頻率，具體使用哪種方法，根據個人愛好！

需要選中Use thisclock,圖片中忘記標記！！

6)設置輸出文件類型。設置完c0、c1、c2輸出信號的頻率、相位和占空比等參數后，點擊兩次Next，在新彈出的界面中選擇需要的輸出文件格式。

說明：MyPll.v文件是我們建立的實例模塊，需要在頂層模塊中調用，所以系統默認選中；

    MyPll_inst.v文件展示了在頂層模塊中引用的方法；

    MyPll.bsf文件與原理圖有關；

    每個人可以根據自己的需要選擇文件，一般情況下保持默認即可！！

7）點擊Finish，配置完畢。

2、新建頂層文件，引用剛才生成的MyPll.v文件，同時編寫激勵塊文件，進行相關設置。

   說明:關于如何建立工程、生成激勵塊文件，可以參考我的另一篇博文！

  1)新建工程，并編寫頂層模塊，命名為My_Pll_Top.v具體代碼如下所示：

   moduleMy_Pll_Top(areset,inclock0,c0,c1,c2,locked);

    inputareset,inclock0;

    outputc0,c1,c2,locked;

  MyPll MyPll_inst(

        .areset(areset),

        .inclk0(inclock0),

        .c0(c0),

        .c1(c1),

        .c2(c2),

        .locked(locked));

endmodule

  2）編寫激勵塊文件，具體代碼如下:

   `timescale 1 ns/ 1 ps

moduleMy_Pll_Top_vlg_tst();

regareset;

reginclock0;                                             

wirec0;

wirec1;

wirec2;

wirelocked;

My_Pll_Top i1(

        .areset(areset),

        .c0(c0),

        .c1(c1),

        .c2(c2),

        .inclock0(inclock0),

        .locked(locked)

    );

initial                                               

begin                                                                        

    areset =1'b1;

# 100 areset = 0;

# 1000$stop;                                          

$display("Runningtestbench");                     

end                                      

always

  begin

inclock0 = 1'b0;

inclock0 = #10 1'b1;

  #10;

   end

endmodule

2）將之前生成的MyPll.v文件加入到當前項目，然后對整個工程進行編譯，直到編譯通過。

3、進行仿真測試，驗證實驗結果。

   1)首先在QuartusII中對仿真環境進行設置(具體設置可以參考里一片博文)；

  2)選擇菜單欄Tools-->Run Simulation Tool-->RTLSimulation,等待一會，系統會自動打開Modelsim SE仿真環境。

  3)實驗結果如圖所示，通過各個信號的波形，可以觀察到輸入信號inclock0和輸出信號c0、c1、c2之間的關系:

    a、100ns之后，areset變為低電平，大約90ns之后，輸出信號正常；

    b、輸入信號inclock0的頻率為50Mhz, 輸出信號c0的頻率為25Mhz,c1的頻率為50Mhz,c2的頻率為100MHz;

    c、輸入信號inclock0和c0、c2同相位，同占空比，輸出信號c1相位滯后3ns;

    d、通過分析信號波形，得出實驗結果和理論一致。