在现代电子系统迅猛发展的当下，时钟管理已然成为影响系统性能、稳定性以及电磁兼容性（EMI）的关键要素。尤其是在 FPGA 设计领域，PLL 技术凭借其高精度、灵活性和可编程性的显著优势，得到了广泛的应用。下面将深入探讨 PLL 技术在 FPGA 中的动态调频与展频功能应用。
PLL（Phase-Locked Loop，相位锁定环）是一种反馈控制系统，主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）、压控振荡器（VCO）和分频器构成。其工作原理是通过持续调整 VCO 的输出频率，使其与参考时钟信号维持稳定的相位关系，进而实现高精度的时钟合成。
在 FPGA 中，PLL 模块具备可靠的时钟管理与综合功能，能够支持精准分频和动态调频。借助 PLL，FPGA 可以生成多个不同频率的时钟信号，充分满足复杂系统对时钟资源的多样化需求。
动态调频指的是通过编程方式实时调整 PLL 输出时钟的频率。这一功能在需要灵活配置时钟频率的应用场景中发挥着至关重要的作用，例如通信系统中的频率跳变、测试设备中的时钟校准等。
在 Seal 系列 FPGA 中，动态调频功能通过 WISHBONE 数据总线得以实现。用户能够通过编程动态调整 PLL 的分频系数，从而改变输出时钟的频率。这一过程无需对 FPGA 工程进行反复编译和配置，极大地提高了开发效率。
以无线通信系统为例，用户可以根据信道切换的需求，通过配置 PLL 的动态调频功能，实时调整本地振荡器的频率，实现快速频率跳变。这种灵活的频率调整方式，使得系统能够更好地适应不同的通信环境，提高通信质量。
展频时钟（Spread Spectrum Clocking，SSC）技术是一种通过动态调整时钟频率来降低电磁干扰（EMI）的有效方法。它将时钟信号的频谱能量分散到一定的频率范围内，从而降低在单一频点上的峰值能量，减少电磁干扰。
例如，在智多晶的 SA5Z - 30 FPGA 中，展频功能通过 PLL 的精准分频和动态配置来实现。用户可以通过编程方式动态调整 PLL 参数，改变输出时钟的频率。通过周期性地调整这些参数，能够实现时钟信号的展频效果，有效降低时钟信号的电磁干扰，提高系统的电磁兼容性。
当未启动 SSC 功能时，对 125 MHz 时钟信号进行测试，从示波器 FFT 图中可以明显看出，时钟频率集中在 125 MHz，容易产生电磁干扰（EMI）的风险。
而当 SSC 功能打开后，再次测试展频后的 125 MHz 时钟信号，查看 FFT 图，会发现时钟频率分散在 125 MHz 附近，大大降低了电磁干扰的风险。在高性能计算系统中，通过展频技术可以减少时钟信号对其他敏感电路的干扰，提高系统的整体稳定性。
