有些FPGA學習者，看Xilinx的Datasheet會注意到Xilinx的FPGA沒有PLL，其實DCM就是時鐘管理單元。

1、DCM概述
DCM內部是DLL（Delay Lock Loop結構，對時鐘偏移量的調節是通過長的延時線形成的。DCM的參數里有一個PHASESHIFT（相移），可以從0變到255。所以我們可以假設內部結構里從輸入引腳clkin到輸出引腳clk_1x之間應該有256根延時線（實際上，由于對不同頻率的時鐘都可以從0變到255，延時線的真正數目應該比這個大得多）。DCM總會把輸入時鐘clkin和反饋時鐘CLKFB相比較，如果它們的延時差不等于所設置的PHASESHIFT，DCM就會改變在clkin和clk_1x之間的延時線數目，直到相等為止，輸出和輸入形成閉環，動態調整到設定值再退出。這個從不等到相等所花的時間，就是輸出時鐘鎖定的時間，相等以后，lock_flag標識才會升高。

當DCM發現clkin和clkfb位相差不等于PHASESHIFT的時候，就去調節clk_1x和clkin之間延時，所以如果clk_1x和clkfb不相關的話，那就永遠也不能鎖定了。

2、如何使用DCM
DCM一般和BUFG配合使用，要加上BUFG，應該是為了增強時鐘的驅動能力。DCM的一般使用方法是，將其輸出clk_1x接在BUFG的輸入引腳上，BUFG的輸出引腳反饋回來接在DCM的反饋時鐘腳CLKFB上。另外，在FPGA里，只有BUFG的輸出引腳接在時鐘網絡上，所以一般來說你可以不使用DCM，但你一定會使用BUFG。有些兄弟總喜歡直接將外部輸入的時鐘驅動內部的寄存器，其實這個時候雖然你沒有明顯地例化BUFG，但工具會自動給你加上的。

3、使用DCM可以消除時鐘skew
使用DCM可以消除時鐘skew。這個東西一直是我以前所沒有想清楚的，時鐘從DCM輸出開始走線到寄存器，這段skew的時間總是存在的，為什么用DCM就可以消除呢？直到有一天忽然豁然開朗，才明白其原委。對高手來說，也許是極為easy的事情，但也許有些朋友并不一定了解，所以寫出來和大家共享。

為說明方便起見，我們將BUFG的輸出引腳叫做clk_o，從clk_o走全局時鐘布線到寄存器時叫做clk_o_reg，從clk_o走線到DCM的反饋引腳CLKFB上時叫clkfb，如圖所示。實際上clk_o， clk_o_reg， clkfb全部是用導線連在一起的。

所謂時鐘skew，指的就是clk_o到clk_o_reg之間的延時。如果打開FPGA_Editor看底層的結構，就可以發現雖然DCM和BUFG離得很近，但是從clk_o到clkfb卻繞了很長一段才走回來，從而導致從clk_o到clk_o_reg和clkfb的延時大致相等。

總之就是clk_o_reg和clkfb的相位應該相等。所以當DCM調節clkin和clkfb的相位相等時，實際上就調節了clkin和clk_o_reg相等。而至于clk_1x和clk_o的相位必然是超前于clkin， clkfb， clk_o_reg的，而clk_1x和clk_o之間的延時就很明顯，就是經過那個BUFG的延遲時間。

4、對時鐘skew的進一步討論
最后，說一說時鐘skew的概念。時鐘skew實際上指的是時鐘驅動不同的寄存器時，由于寄存器之間可能會隔得比較遠，所以時鐘到達不同的寄存器的時間可能會不一樣，這個時間差稱為時鐘skew。這種時鐘skew可以通過時鐘樹來解決，也就是使時鐘布線形成一種樹狀結構，使得時鐘到每一個寄存器的距離是一樣的。很多FPGA芯片里就布了這樣的時鐘樹結構。也就是說，在這種芯片里，時鐘skew基本上是不存在的。

說到這里，似乎有了一個矛盾，既然時鐘skew的問題用時鐘樹就解決了，那么為什么還需要DCM+BUFG來解決這個問題？另外，既然時鐘skew指的是時鐘驅動不同寄存器之間的延時，那么上面所說的clk_o到clk_o_reg豈非不能稱為時鐘skew？

先說后一個問題。在一塊FPGA內部，時鐘skew問題確實已經被FPGA的時鐘方案樹解決，在這個前提下clk_o到clk_o_reg充其量只能叫做時鐘延時，而不能稱之為時鐘skew。可惜的是FPGA的設計不可能永遠只在內部做事情，它必然和外部交換數據。例如從外部傳過來一個32位的數據以及隨路時鐘，數據和隨路時鐘之間滿足建立保持時間關系（Setup Hold TIme），你如何將這32位的數據接收進來？如果你不使用DCM，直接將clkin接在BUFG的輸入引腳上，那么從你的clk_o_reg就必然和clkin之間有個延時，那么你的clk_o_reg還能保持和進來的數據之間的建立保持關系嗎？顯然不能。相反，如果你采用了DCM，接上反饋時鐘，那么clk_o_reg和clkin同相，就可以利用它去鎖存進來的數據。可見，DCM+BUFG的方案就是為了解決這個問題。而這個時候clk_o到clk_o_reg的延時，我們可以看到做內部寄存器和其他芯片傳過來的數據之間的時鐘skew。

由此，我們可以得出一個推論，從晶振出來的時鐘作為FPGA的系統時鐘時，我們可以不經過DCM，而直接接到BUFG上就可以，因為我們并不在意從clkin到clk_o_reg的這段延時。