ISE時序約束筆記7——Path-Specific Timing Constraints

　　時鐘上升沿和下降沿之間的時序約束

　　周期約束可以自動計算兩個沿的的約束——包括調(diào)整非50%占空比的時鐘。

　　例：一個CLK時鐘周期約束為10ns，能夠應(yīng)用5ns的約束到兩個寄存器之間。

　　不需要特定路徑應(yīng)用到這個例子中。

　　相關(guān)時鐘域的約束

　　為一個時鐘進行周期約束——以這個周期約束確定相關(guān)的時鐘。

　　執(zhí)行工具將根據(jù)它們的關(guān)系來決定如何處理跨時鐘域。

　　DCM有多個輸出：

　　——確定DCM輸入時鐘的周期約束

　　——執(zhí)行工具將會從這個周期約束推導(dǎo)出其輸出的約束

　　——所有的約束將會和原始的周期約束相關(guān)

　　不相關(guān)時鐘域的約束

　　在這個例子中，周期約束不覆蓋到處于兩個時鐘域之間的任何延時路徑。——這是默認(rèn)的處理方式。

　　你必須添加一個約束覆蓋到相關(guān)時鐘域之間的路徑中。——例如，頻率相同，但是CLK_B有一些相位偏移。

　　在兩個不相關(guān)的時鐘域你就必須添加一些同步電路。

　　約束兩個時鐘域之間的路徑。

　　——使用Groups by NETs選項為CLK_A和CLK_B定義groups，如果你為每個時鐘添加完周期約束，這個步驟將自動完成。

　　——在這個寄存器的groups之間指定快速/慢速例外約束。

　　多周期路徑約束

　　多周期約束應(yīng)用在連續(xù)幾個時鐘周期內(nèi)寄存器不需要更新的情況。

　　——總是至少需要一個時鐘周期才更新。

　　——通常的，這樣的寄存器由時鐘使能信號控制。

　　一個分段計數(shù)器就是這樣的一個例子。

　　——COUT14每隔4個時鐘周期才更新一次。

　　——這些寄存器間的路徑就算是多周期路徑。

　　False 路徑

　　False路徑選項將用于防止約束覆蓋到特定路徑

　　時序約束優(yōu)先級

　　從高到低為：

　　1. False路徑——將會覆蓋任何其它的約束路徑

　　2. FROM THRU TO

　　3. FROM TO

　　4. 管腳指定OFFSETs

　　5. Groups OFFSETs(由寄存器或者PADS生產(chǎn)的groups)

　　6. 全局PERIOD和OFFSETs——最低優(yōu)先級約束

　　這里特權(quán)同學(xué)提醒大家注意的是，通常類似下面這樣的計數(shù)器絕對不可以歸為多周期約束：

　　reg[15:0] counter;

　　always @ (posedge clk or negedge rst_n)

　　begin

　　if(!rst_n) counter <= 16’d0;

　　else counter <= counter+1’b1;

　　end

　　雖然我們想想似乎counter[1]也是2個clk變化一次，counter[2]也是4個clk變化一次……但是，我們想想看，如果從counter=1到counter=2沒有在一個clk完成，那么肯定就會影響到counter=2到counter=3的變化，對吧?所以，這樣的計數(shù)器不能算做多周期約束例外。

　　提綱里描述的多周期例外的計數(shù)器應(yīng)該是這樣一個模型：

　　reg[15:0] counter;

　　always @ (posedge clk or negedge rst_n)

　　begin

　　if(!rst_n) counter[1:0] <= 2’d0;

　　else counter[1:0] <= counter[1:0]+1’b1;

　　end

　　always @ (posedge clk or negedge rst_n)

　　begin

　　if(!rst_n) counter[15:2] <= 14’d0;

　　else if(counter[1:0] == 2’b11) counter[15:2] <= counter[15:2]+1’b1;

　　end

　　上面兩個always塊里的數(shù)據(jù)互不干擾，并且都正常工作，只有下一個always塊檢測到前一個always塊里的counter[1:0]==2’b11時才進位加1。

　　寫到這里，特權(quán)發(fā)現(xiàn)單從功能上來說，這兩個例子是沒有差別的，說白了，任何一個計數(shù)器都可以建模成后面的形式。或者說，我的問題其實沒有說明白，反而被自己的例子給駁倒了。

　　呵呵，換個角度思考這個問題，到底什么時候是多周期例外，什么時候不是?這個其實還是要看情況的，如果你的系統(tǒng)實時性較高，可能會在某一特定的時鐘周期用到16位計數(shù)器的計數(shù)值(如a = (counter == 16’hffff)?1b’1:1’b0; )，那么這個計數(shù)器的高位就不能算作多周期例外。而如果比如在我的一個工程里，有這樣的計數(shù)器用法：cuonter[2:0]沒16個clk的后8個clk需要自增加(從0到15)，而高位counter[18:3]當(dāng)然只有在16個clk變化一次，因為這里counter是用于作為一個地址產(chǎn)生器，也就是說，我的地址是每16個clk的后8個clk用到，那么這里的counter[18:3]就是一個8clk的多周期例外實例。

　　說白了，還是要具體問題具體分析。