dc异步电路约束方法

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Designed Compile DC综合

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建立时间和保持时间的slacks: 例:建立时间: ---------------------------------------------------data required time 31.74 data arrived time -19.80 -----------------------------------------------------slack 11.94 arrived time应比required time提前,这样才能保证建 立时间不违例。
首先选定reset端口,Attribute->Optimization Constraints->Timing Constraints… 点击OK,完成reset的延迟设置. 相对应的脚本命令是: dc_shell> set_max_delay 5 from RESET
Set_max_delay 设置最大延迟
DC时序路径:
时间通路的划分
几个概念
数据传输需要的时间(Data Arrival Time ):信号到达时间是指信号到达电路中 某一点的真实时间,一般等于信号到达 时序路径起点的时间加上信号在该时序 路径上传播所用的时间。 要求到达时间(Data Required Time):指 期望信号到达电路中某一点的时间。 时序裕度(slack):指电路中某点处要求到 达时间与实际信号到达时间的差值

建立时间和保持时间
建立时间(setup time):数据在时钟信号源到 达之前必须要稳定的时间,如果建立时间不 满足,数据不能正确打进时序逻辑单元 保持时间(hold time):数据在时钟信号源到 达之后必须要稳定的时间,如果保持时间不 够,数据被时序逻辑单元正确锁存 基本单元的延时(Tcq):门延时是指信号通 过实际的标准单元所需要的时间.在时序逻辑 单元中,反映为从时钟沿开始,到数据输出 需要的时间 . 线延时:线延时是指由于导线的阻容而导致的 信号传播延时

DC使用教程

DC使用教程
False Path(伪路径)是指电路中的一 些不需要考虑时序约束的路径,它一般 出现在异步逻辑之中。 在异步多时钟网络中,时钟是不同的晶 振产生的时钟。但是在默认情况下, DC并不知道,它会认为它们是同步的 时钟网络而尽量去找两个时钟之间的最 小捕捉时间,不但浪费了时间而且会产 生出不符合要求的电路。
如何看时序报告:
通过产生的时序报告读出以下信息: 1)是setup time report还是hold time report? 2)时钟频率多少?

确定是setup time report还是hold time report? 看oprating conditions:worst(建立 时间),best(保持时间)。为什么? 看path type:max(建立时间), min(保持时间)。为什么? 时钟频率多少: 通过上升沿和下降沿的时间来确定
Set_load 设置输出负载
估计模块输出的时序——transition time DC默认输出负载为0. 单位由Foundry厂提供,一般是pf.

Set_max_transition 设置最大传 输时间
Transition time 是指改变某线所驱动 的pin所需要的时间,该时间的计算方 法是基于工艺库的。 输出的传输时间是输入传输时间以及输 出负载的函数关系。 DC在优化的过程中就是确保设计的所 有net的对应的传输时间小于所设定的 最大传输时间。
DC时序路径:
时间通路的划分
几个概念
数据传输需要的时间(Data Arrival Time):信号到达时间是指信号到达电 路中某一点的真实时间,一般等于信号 到达时序路径起点的时间加上信号在该 时序路径上传播所用的时间。 要求到达时间(Data Required Time): 指期望信号到达电路中某一点的时间。 时序裕度(slack):指电路中某点处要求 到达时间与实际信号到达时间的差值

DC综合中的时序约束、时序分析

DC综合中的时序约束、时序分析

DC综合中的时序约束、时序分析A时序约束的概念和基本策略时序约束主要包括周期约束(FFS到FFS,即触发器到触发器)和偏移约束(IPAD到FFS、FFS到OPAD)以及静态路径约束(IPAD到OPAD)等3种。

通过附加约束条件可以使综合布线工具调整映射和布局布线过程,使设计达到时序要求。

例如用OFFSET_IN_BEFORE约束可以告诉综合布线工具输入信号在时钟之前什么时候准备好,综合布线工具就可以根据这个约束调整与IPAD相连的Logic Circuitry的综合实现过程,使结果满足FFS的建立时间要求。

附加时序约束的一般策略是先附加全局约束,然后对快速和慢速例外路径附加专门约束。

附加全局约束时,首先定义设计的所有时钟,对各时钟域内的同步元件进行分组,对分组附加周期约束,然后对FPGA/CPLD输入输出PAD附加偏移约束、对全组合逻辑的PAD TO PAD路径附加约束。

附加专门约束时,首先约束分组之间的路径,然后约束快、慢速例外路径和多周期路径,以及其他特殊路径。

附加约束的基本作用提高设计的工作频率对很多数字电路设计来说,提高工作频率非常重要,因为高工作频率意味着高处理能力。

通过附加约束可以控制逻辑的综合、映射、布局和布线,以减小逻辑和布线延时,从而提高工作频率。

获得正确的时序分析报告几乎所有的前端设计平台都包含静态时序分析工具,利用这类工具可以获得映射或布局布线后的时序分析报告,从而对设计的性能做出评估。

静态时序分析工具以约束作为判断时序是否满足设计要求的标准,因此要求设计者正确输入约束,以便静态时序分析工具输出正确的时序分析报告。

周期(PERIOD)的含义周期的含义是时序中最简单也是最重要的含义,其它很多时序概念会因为软件商不同略有差异,而周期的概念确是最通用的,周期的概念是FPGA/ASIC时序定义的基础概念。

后面要讲到的其它时序约束都是建立在周期约束的基础上的,很多其它时序公式,可以用周期公式推导。

dc综合约束指令

dc综合约束指令

dc综合约束指令
dc 是一个Linux和Unix系统中的逆波兰计算器命令行程序,用于进行数字计算和数学表达式求值。

dc 提供了一组指令进行数字操作、函数计算和控制流程控制等操作。

关于综合约束指令,dc 并没有直接支持该功能。

然而,可以使用 dc 提供的基本指令和计算规则构建综合约束的求解器。

综合约束指的是一组不等式和等式的集合,求解这些约束需要找到满足所有约束的变量的取值。

这通常涉及到线性规划、整数规划、非线性规划等高级优化算法。

要使用 dc 进行基本的计算和约束求解,可以使用以下指令和方法:
1.dc 提供了基本的算术操作指令,如 +、-、*、/ 等,用于
进行数字计算。

2.使用 d1 <value> 这样的指令将一个常量值压入 dc 的堆栈中。

3.使用 ? 指令打印堆栈的值。

4.利用条件和循环控制指令,如 if、else、while 等,可以实
现简单的控制流程控制。

但是,对于复杂的综合约束求解,建议使用专门的优化软件包或库,如GLPK、CVXOPT、Gurobi等,它们提供了丰富的功能和高效的算法来处理约束求解问题。

总而言之,尽管dc在基本数字计算中很有用,但对于复杂的综合约束求解,建议考虑使用更专业的优化软件或库。

异步复位时序约束-概述说明以及解释

异步复位时序约束-概述说明以及解释

异步复位时序约束-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下编写:1.1 概述异步复位是数字电路设计中的一种重要功能,它用于将电路恢复到初始状态,以确保系统在启动时处于可控状态。

与同步复位相比,异步复位不依赖于时钟信号,可以在任何时刻激活。

本文将讨论异步复位的概念、原理和实践中的时序约束。

在日常的电路设计中,了解异步复位的重要性以及如何正确应用时序约束是至关重要的。

在接下来的章节中,我们将首先介绍异步复位的概念,讨论其作用以及与同步复位的区别。

然后,我们将深入探讨异步复位的原理,包括它是如何实现电路的复位功能的。

最后,我们将探讨异步复位的重要性,并详细讨论在实践中如何设计和应用异步复位时序约束。

通过阅读本文,读者将能够全面了解异步复位的概念和原理,并学会正确地设计和应用异步复位时序约束。

这将帮助读者在数字电路设计中更好地应用异步复位,并提高系统的稳定性和可靠性。

文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文主要分为三个部分,分别为引言、正文和结论。

引言部分将首先给出异步复位的概述,介绍其基本概念和作用。

随后,将阐明文章的结构和目的,以便读者能够更好地理解和掌握异步复位时序约束的相关知识。

正文部分将详细探讨异步复位的原理,包括其工作原理、触发条件以及相应的电路设计。

通过分析实际案例和例子,将说明异步复位的一些关键问题和挑战,以及如何解决这些问题。

同时,还将介绍一些常见的异步复位电路设计方案和技巧,以提高系统的可靠性和稳定性。

结论部分将总结整篇文章的核心内容,并强调异步复位的重要性。

结合实践经验,将探讨异步复位时序约束的实践方法和技巧,以帮助读者更好地应用异步复位时序约束在实际项目中的设计和实现。

此外,还将展望异步复位技术的未来发展方向,并指出可能的应用领域和研究方向。

通过以上三个部分的内容,本文将全面介绍异步复位时序约束的相关知识和技术,帮助读者理解和运用异步复位时序约束来提升系统性能和可靠性。

DC综合中的时序约束、时序分析

DC综合中的时序约束、时序分析

DC综合中的时序约束、时序分析A时序约束的概念和基本策略时序约束主要包括周期约束(FFS到FFS,即触发器到触发器)和偏移约束(IPAD到FFS、FFS到OPAD)以及静态路径约束(IPAD到OPAD)等3种。

通过附加约束条件可以使综合布线工具调整映射和布局布线过程,使设计达到时序要求。

例如用OFFSET_IN_BEFORE约束可以告诉综合布线工具输入信号在时钟之前什么时候准备好,综合布线工具就可以根据这个约束调整与IPAD相连的Logic Circuitry的综合实现过程,使结果满足FFS的建立时间要求。

附加时序约束的一般策略是先附加全局约束,然后对快速和慢速例外路径附加专门约束。

附加全局约束时,首先定义设计的所有时钟,对各时钟域内的同步元件进行分组,对分组附加周期约束,然后对FPGA/CPLD输入输出PAD附加偏移约束、对全组合逻辑的PAD TO PAD路径附加约束。

附加专门约束时,首先约束分组之间的路径,然后约束快、慢速例外路径和多周期路径,以及其他特殊路径。

附加约束的基本作用提高设计的工作频率对很多数字电路设计来说,提高工作频率非常重要,因为高工作频率意味着高处理能力。

通过附加约束可以控制逻辑的综合、映射、布局和布线,以减小逻辑和布线延时,从而提高工作频率。

获得正确的时序分析报告几乎所有的前端设计平台都包含静态时序分析工具,利用这类工具可以获得映射或布局布线后的时序分析报告,从而对设计的性能做出评估。

静态时序分析工具以约束作为判断时序是否满足设计要求的标准,因此要求设计者正确输入约束,以便静态时序分析工具输出正确的时序分析报告。

周期(PERIOD)的含义周期的含义是时序中最简单也是最重要的含义,其它很多时序概念会因为软件商不同略有差异,而周期的概念确是最通用的,周期的概念是FPGA/ASIC时序定义的基础概念。

后面要讲到的其它时序约束都是建立在周期约束的基础上的,很多其它时序公式,可以用周期公式推导。

XDC约束技巧-CDC篇1.1

XDC约束技巧-CDC篇1.1

XDC约束技巧之CDC篇上一篇《XDC约束技巧之时钟篇》介绍了XDC的优势以及基本语法,详细说明了如何根据时钟结构和设计要求来创建合适的时钟约束。

我们知道XDC与UCF的根本区别之一就是对跨时钟域路径(CDC)的缺省认识不同,那么碰到FPGA设计中常见的CDC路径,到底应该怎么约束,在设计上又要注意些什么才能保证时序报告的准确性?CDC的定义与分类CDC是Clock Domain Crossing的简称,CDC时序路径指的是起点和终点由不同时钟驱动的路径。

在电路设计中对这些跨时钟域路径往往需要进行特别的处理来避免亚稳态的产生,例如使用简单同步器、握手电路或是FIFO来隔离。

安全的CDC路径所谓安全的CDC路径是指那些源时钟和目标时钟拥有相同的来源,在FPGA内部共享部分时钟网络的时序路径。

这里的安全指的是时钟之间的关系对Vivado来说是全透明可分析的。

不安全的CDC路径不安全的CDC路径则表示源时钟和目标时钟不同,且由不同的端口进入FPGA,在芯片内部不共享时钟网络。

这种情况下,Vivado的报告也只是基于端口处创建的主时钟在约束文件中所描述的相位和频率关系来分析,并不能代表时钟之间真实的关系。

在Vivado中分析CDC在ISE中想要快速定位那些需要关注的CDC路径并不容易,特别是要找到不安全的CDC时,因为ISE缺省认为所有来源不同的时钟都不相关且不做分析,要报告出这类路径,需要使用ISE Timing Analyzer (TRCE),并加上“-u” (表示unconstrained)这个选项。

在Vivado中则容易许多,我们可以使用report_clock_interaction命令(GUI支持)来鉴别和报告设计中所有的时钟关系。

执行命令后会生成一个矩阵图,其中对角线上的路径表示源时钟与目标时钟相同的时钟内部路径,其余都是CDC路径。

Vivado还会根据网表和已读入的约束分析出CDC路径的约束情况,并分颜色表示。

第四章 DC综合的设计约束

第四章 DC综合的设计约束

第四章设计约束设计约束描述了设计的目标,这里所说的设计目标主要包括时延目标和面积目标两部分,相应的,设计约束也由时延约束和面积约束两部分组成。

4.1 时序电路的时延约束时序电路的时延约束主要包括时钟主频、输入延时、输出延时等内容。

4.1.1 创建时钟在DC中使用create_clock命令创建系统时钟(该命令对当前设计有效),该命令的语法如下:create_clock<端口名>-period <周期>-waveform <边沿列表>z<端口名>:设计的时钟端口z-period <周期>:时钟周期,单位一般为nsz-waveform <边沿列表>:时钟上升沿和下降沿的时刻,从而决定时钟信号的占空比。

一般上升沿的时刻设为0例4-1(为ddfs设计创建一个5ns的时钟,时钟端口为clk,占空比为1:1)current_design ddfscreate_clock clk –period 5 –waveform {0 2.5}由于时钟端的负载很大, DC会使用Buffer来增加其驱动能力。

但是一般情况下,设计者都使用布局布线工具来完成这项工作,所以有必要指示DC不要对时钟网络进行修改,可以使用以下命令:set_dont_touch_network clk在图形界面中,进入ddfs的符号描述,选中其时钟端(clk),选择Attributes -> Clocks -> Specify菜单。

在弹出的Specify Clock对话框的Period域中填入指定的周期值(本例中是10),并选择Don’t Touch Network复选框即可(如图4-1所示)。

完成以上步骤后,可以在ddfs的clk端口上看到红色的方波标志(如图4-2所示)。

(a) Specify Clock菜单 (b) 创建时钟对话框中创建时钟图4-1 在Design Analyzer4.1.2 设置输入延时输入延时的概念可用图4-3来解释。

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dc异步电路约束方法
DC异步电路约束方法
DC异步电路约束方法是在数字电路设计中常用的一种技术,用于控制电路的时序和数据流。

在设计数字电路时,为了确保电路的正确性和稳定性,需要对电路进行一系列的约束。

本文将介绍DC异步电路约束方法,并通过具体的案例来说明如何应用这些方法。

一、时序约束
时序约束是指对电路中信号的传输时间进行限制,以确保电路在正确的时间顺序下工作。

时序约束的主要目的是避免电路中的冲突和竞争条件,防止出现时序违规的情况。

1. 时钟约束:在异步电路中,时钟信号是非常关键的。

在设计时,需要明确时钟信号的频率、占空比以及时钟的相位关系。

时钟约束的目的是确保时钟信号的稳定性和正确性,避免时钟抖动和时钟偏移等问题。

2. 时序路径约束:时序路径是指信号从输入端到输出端的传输路径。

在设计时,需要对时序路径进行约束,以确保信号在规定的时间内能够传输到目标端口。

时序路径约束的主要目的是避免信号延迟和时序违规问题。

3. 清零和复位约束:在异步电路中,清零和复位信号是非常重要的。

在设计时,需要明确清零和复位信号的时序关系,以确保电路能够正确地进行清零和复位操作。

二、数据流约束
数据流约束是指对电路中数据的传输和处理进行限制,以确保电路能够正确地处理和输出数据。

数据流约束的主要目的是避免数据竞争和数据错误问题。

1. 数据有效性约束:在设计时,需要明确数据的有效性和无效性条件,以确保电路能够正确地判断数据的有效性和无效性。

数据有效性约束的主要目的是避免数据竞争和数据错误问题。

2. 数据延迟约束:在设计时,需要对数据的传输延迟进行约束,以确保数据能够在规定的时间内到达目标端口。

数据延迟约束的主要目的是避免数据延迟和时序违规问题。

3. 数据处理约束:在设计时,需要对数据的处理进行约束,以确保电路能够正确地处理和输出数据。

数据处理约束的主要目的是避免数据竞争和数据错误问题。

三、案例分析
为了更好地理解DC异步电路约束方法的应用,我们以一个简单的异步计数器电路为例进行分析。

异步计数器电路由两个异步输入信号A和B控制,输出为一个4位二进制数。

根据输入信号的变化,计数器电路可以递增或递减。

在设计时,需要对该异步计数器电路进行时序和数据流的约束。

1. 时序约束:需要明确时钟信号的频率和时钟的相位关系,以及时钟信号与输入信号A和B的时序关系。

同时,需要对计数器的时序路径进行约束,以确保计数器能够正确地进行计数。

2. 数据流约束:需要明确输入信号A和B的有效性和无效性条件,以及计数器输出的有效性和无效性条件。

同时,需要对数据的传输延迟进行约束,以确保数据能够在规定的时间内到达目标端口。

通过对异步计数器电路的时序和数据流进行约束,可以确保电路能够正确地进行计数操作,并且避免时序违规和数据错误问题的出现。

四、总结
DC异步电路约束方法是设计数字电路时的重要技术之一。

通过对电路的时序和数据流进行约束,可以确保电路的正确性和稳定性。

在实际应用中,需要根据电路的具体要求和设计目标,灵活选择合适的约束方法,以确保电路的性能和可靠性。

同时,需要不断进行时序和数据流的分析和优化,以提高电路的工作效率和可靠性。

通过本文的介绍,相信读者对DC异步电路约束方法有了更深入的了解,并能够在实际设计中应用这些方法,提高电路的设计质量和
效率。

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