ISE時(shí)序約束筆記7——Path-Specific Timing Constraints

　　時(shí)鐘上升沿和下降沿之間的時(shí)序約束

　　周期約束可以自動(dòng)計(jì)算兩個(gè)沿的的約束——包括調(diào)整非50%占空比的時(shí)鐘。

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

　　不需要特定路徑應(yīng)用到這個(gè)例子中。

　　相關(guān)時(shí)鐘域的約束

　　為一個(gè)時(shí)鐘進(jìn)行周期約束——以這個(gè)周期約束確定相關(guān)的時(shí)鐘。

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

　　DCM有多個(gè)輸出：

　　——確定DCM輸入時(shí)鐘的周期約束

　　——執(zhí)行工具將會(huì)從這個(gè)周期約束推導(dǎo)出其輸出的約束

　　——所有的約束將會(huì)和原始的周期約束相關(guān)

　　不相關(guān)時(shí)鐘域的約束

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

　　你必須添加一個(gè)約束覆蓋到相關(guān)時(shí)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(gè)不相關(guān)的時(shí)鐘域你就必須添加一些同步電路。

　　約束兩個(gè)時(shí)鐘域之間的路徑。

　　——使用Groups by NETs選項(xiàng)為CLK_A和CLK_B定義groups，如果你為每個(gè)時(shí)鐘添加完周期約束，這個(gè)步驟將自動(dòng)完成。

　　——在這個(gè)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(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器不需要更新的情況。

　　——總是至少需要一個(gè)時(shí)鐘周期才更新。

　　——通常的，這樣的寄存器由時(shí)鐘使能信號(hào)控制。

　　一個(gè)分段計(jì)數(shù)器就是這樣的一個(gè)例子。

　　——COUT14每隔4個(gè)時(shí)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(xiàng)將用于防止約束覆蓋到特定路徑

　　時(shí)序約束優(yōu)先級(jí)

　　從高到低為：

　　1. False路徑——將會(huì)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(jí)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(jì)數(shù)器絕對(duì)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(gè)clk變化一次，counter[2]也是4個(gè)clk變化一次……但是，我們想想看，如果從counter=1到counter=2沒(méi)有在一個(gè)clk完成，那么肯定就會(huì)影響到counter=2到counter=3的變化，對(duì)吧?所以，這樣的計(jì)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(jì)數(shù)器應(yīng)該是這樣一個(gè)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(gè)always塊里的數(shù)據(jù)互不干擾，并且都正常工作，只有下一個(gè)always塊檢測(cè)到前一個(gè)always塊里的counter[1:0]==2’b11時(shí)才進(jìn)位加1。

　　寫到這里，特權(quán)發(fā)現(xiàn)單從功能上來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)例子是沒(méi)有差別的，說(shuō)白了，任何一個(gè)計(jì)數(shù)器都可以建模成后面的形式。或者說(shuō)，我的問(wèn)題其實(shí)沒(méi)有說(shuō)明白，反而被自己的例子給駁倒了。

　　呵呵，換個(gè)角度思考這個(gè)問(wèn)題，到底什么時(shí)候是多周期例外，什么時(shí)候不是?這個(gè)其實(shí)還是要看情況的，如果你的系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較高，可能會(huì)在某一特定的時(shí)鐘周期用到16位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值(如a = (counter == 16’hffff)?1b’1:1’b0; )，那么這個(gè)計(jì)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(gè)工程里，有這樣的計(jì)數(shù)器用法：cuonter[2:0]沒(méi)16個(gè)clk的后8個(gè)clk需要自增加(從0到15)，而高位counter[18:3]當(dāng)然只有在16個(gè)clk變化一次，因?yàn)檫@里counter是用于作為一個(gè)地址產(chǎn)生器，也就是說(shuō)，我的地址是每16個(gè)clk的后8個(gè)clk用到，那么這里的counter[18:3]就是一個(gè)8clk的多周期例外實(shí)例。

　　說(shuō)白了，還是要具體問(wèn)題具體分析。