By Adam Taylor

在最近的幾篇博客中，我們研究了基本的時序約束。那么在設計中我們現(xiàn)在應該能定義時鐘了，并且可以創(chuàng)建和聲明它們的關系，還應該能在時鐘和系統(tǒng)中聲明任何缺陷。作為系統(tǒng)設計工程師，我們也必須將注意力集中于，當異常發(fā)生的時候，定義了的時鐘組會有怎樣的變化。在我們聲明這些異常之前，首先我們必須理解什么是異常。在賽靈思用戶指南 903, “Vivado 設計套件用戶指南：使用約束 ”中，時序異常的定義如下：

“當邏輯沒有按照正確的時序進行時，默認會出現(xiàn)一個時序異常。”

僅隔一個時鐘周期所捕獲的的結果是常見時序異常的例子。再舉個例子，將慢時鐘邏輯塊的數(shù)據傳送到快時鐘邏輯塊去，(反之亦然)，這里的兩個時鐘都是同步的，此時也會有時序異常的出現(xiàn)。事實上，這兩個例子都是通常被稱之為“多周期路徑”的時序異常。

Multi-cycle paths發(fā)生在從輸入到輸出的路徑所耗費的時間超過一個時鐘周期時，因而得名“多周期路徑”。聲明了一個多周期路徑會帶來更合適和限制更少的時序分析，從而允許時序引擎專注于產生更嚴格的路徑，繼而提高結果質量。

在XDC文件中，我們可以使用這樣的XDC命令來聲明一個多周期路徑：

set_multicycle_path path_multiplier [-setup|-hold] [-start|-end] [-from ] [-to ] [-through
]

當聲明了一個多周期路徑時，事實上我們正通過path_mutiplier這個因數(shù)來倍乘建立和保持（或者同時兩者）分析所需要的條件，比如，在上面我們列出的第一個例子中，輸出每隔兩個時鐘周期出現(xiàn)，此時建立時間的path_multiplier將會是2。

多周期路徑既可以應用在建立時間上，又可以應用在保持時間上，因此你可以選擇在什么地方運用多周期路徑。

當我們把path_multiplier用在建立時間上的時候，目的時鐘被用作時序分析。同理，當我們把path_multiplier用在保持時間上時，源時鐘被用作時序分析。如果想分別把源時鐘和目的時鐘用在時序分析上，你可以利用-start和-end這兩個參數(shù)。它們不可以，盡管你可能會覺得，定義多周期路徑的開始和結束。想達到上述的效果，你可以用到-from和-to這兩個參數(shù)。同時，你可以使用-through這個參數(shù)去描述多周期路徑所進行的路徑。當我們同時給源和目的使用相同的時鐘時，-end和-start這兩個參數(shù)的設置將不會起到作用。

當我們聲明了一個建立乘數(shù)時，通常最好用下面的等式同時去聲明一個保持時間乘數(shù)：

Hold cycles = set-up multiplier – 1 – Hold Multiplier

下面等式所定義的保持乘數(shù)是我們可以看到上述等式含義的最簡單例子，其實我們一直在遵循這個等式：

保持乘數(shù)= 建立乘數(shù) – 1 此時使用的是普通時鐘

為了展示多周期路徑的重要性，我已經寫了一個小例程，點擊這里下載。