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時序約束實操

XL FPGA技術交流 ? 來源:XL FPGA技術交流 ? 作者:XL FPGA技術交流 ? 2024-04-28 18:36 ? 次閱讀
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易靈思提供了相關時序約束的PPT,內容非常全面,但是我們還是發現很多客戶在使用Efinity時,時序約束存在很多問題。

添加約束

添加約束的目的是為了告訴FPGA你的設計指標及運行情況。在上面的生成約束之后,在Resultàxx.sdc中提供約束參考(請注意該文件不能直接添加到工程中,需要熱復制到別的指定目錄或者新建自己的SDC文件添加到工程)。

c5883582-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

編譯完成之后可以查看時序報告,也可以通過routingàxx.timing.rpt來查看路徑詳細延時信息,如果想查看更可以通過指令來打印或者通過print_critical_path來控制打印的路徑數量 。

時鐘約束

(1)通過IO輸入的gclk。

如下圖,因為時鐘是通過外部IO輸入的,所以FPGA并不知道這個時鐘頻率是多少。打開.pt.sdc可以看到提供相關約束參考。

c5a60440-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

我們只需要補充相關的時鐘周期即可以使用。

c5dc2ec6-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

比如,我們要約束adc_clk_in為100M:

create_clock-period10.000[get_ports{adc_clk_in}]

(2)PLL的輸出的時鐘約束。

因為PLL的輸入輸出頻率都是設置好的,所以軟件可以檢測到。如下圖,輸入輸出時鐘頻率都是30MHz.

c5ef31ec-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

在pt.sdc文件中會提供相應的約束 。

create_clock -period 33.3333 pll_inst1_CLKOUT0

在時鐘約束完成之后,可以查看Routing -->.timing.rpt文件中所有的時鐘是否都進行了完整的約束 。

c6117f9a-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

IO約束

首先我們要了解易靈思的架構是core和interface分開的,相對于core,interface內部的GPIO,LVDS,JTAG及其它都是外設。所以所有針對于input_delay和outpu_delay的約束都是針對于interface的。至于FPGA對于我們平時理解的外設,比如FPGA外部連接一片AD/DA,這種是沒有辦法約束的。

c63cd6e0-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

在pt.sdc文件中可以看到關于set_input_delay和set_output_delay的約束。可以看到有些約束是已經屏蔽,那是因為添加的IO沒有打開寄存器。

c6646bba-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

如下圖,易靈思建議把所有IO都添加上IO寄存器

c6823da2-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

有的客戶會有疑問,clock的PIN Name是什么?其實就是與core內連接的寄存器用什么時鐘,interface中就用什么時鐘。

c699bf86-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

(3)跨時鐘域約束

在保證程序上對跨時鐘域做了處理之后,約束上要對跨時鐘進行約束 。跨時鐘約束的語法是set_clock_groups或者set_false_path,關于用于網上很多,可以自行查找。

set_clock_groups -asynchronous -group {jtag_inst1_TCK jtag_inst1_DRCK}

在所有時鐘約束完成之后要保證時序報告的slack都為正值。

c6b776c0-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

編譯完成之后可以查看時序報告,也可以通過routingàxx.timing.rpt來查看路徑詳細延時信息

如果時序上還有違例,在result--> Routing-->timing.rpt文件中查看具體的路徑。根據路徑來解決具體的時序問題。

c6d31506-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

如果想查看更可以通過指令來打印或者通過print_critical_path來控制打印的路徑數量 。

c6f496cc-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

也可以通過report_timing來報告具體的時序路徑及數量。

c71631ba-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

先打開Tcl CommandConsole,如果Show/Hide Tcl commandConsole是灰色的,要先點擊Load Place and Route Data加載布局和布線的數據。

c7318776-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

打開Tcl commandconsolel,使用report_timing命令來查看需要的路徑。

c7515286-0365-11ef-b759-92fbcf53809c.png

具體report_timing的用法,請參考EfinityTiming Closure UserGuide.pdf。

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