CTS設計技巧：布線(xiàn)工程師如何充分“掌控”時(shí)鐘信號？

總體圖或是代表設計中所有時(shí)鐘(含門(mén)控邏輯)的圖非常有用。這要么是采用畫(huà)圖軟件，要么是使用電路圖捕獲工具等使用軟件產(chǎn)生的圖，甚至還可以是手繪并存儲為PDF文檔或發(fā)送傳真給布線(xiàn)工程師的圖。此圖抵得上嘗試直接獲得時(shí)鐘格式的多次通話(huà)或電子郵件溝通過(guò)程中的千言萬(wàn)語(yǔ)。

由于圖表可能會(huì )很復雜繁瑣，就需要提供相應的簡(jiǎn)介文檔，包括產(chǎn)生的時(shí)鐘、任何時(shí)鐘門(mén)控或復用圖案的詳情以及歪曲率平衡和延遲要求等方面的闡釋。每種工作模式都需要這些詳細信息，因為在插入時(shí)鐘樹(shù)期間必須應對每種模式。寄存器可能最后會(huì )提供用于功能模式的平衡，但如果我們不仔細的話(huà)，測試模式下可能極不平衡。

如果時(shí)鐘使用DLL或其他宏或它通過(guò)門(mén)控邏輯，這些詳細信息就在所必需了。如果有需要的話(huà)，有可能通過(guò)那些類(lèi)型的宏來(lái)合成及平衡。對于門(mén)控邏輯而言，如果存在一個(gè)引腳通過(guò)一種模式來(lái)連接、但同單元的其他引腳采用另一種模式來(lái)連接的情況，走線(xiàn)工具將把這種情況識別為“重匯聚時(shí)鐘”。雖然布線(xiàn)工具可以解決這些問(wèn)題，但更好的解決辦法可能是迫使工具在時(shí)間插入期間查看這個(gè)引腳而非其他引腳。業(yè)界軟件工具中的CTS

業(yè)界軟件遵循設計人員的規格及指引，以強大的工具推動(dòng)時(shí)鐘樹(shù)合成。源自前工序的跟時(shí)鐘樹(shù)根插入點(diǎn)、延遲、歪曲率及過(guò)渡目標相關(guān)的信息以及用于門(mén)控邏輯、通過(guò)寄存器和跨域關(guān)系的詳細信息能夠直接移植到CTS工具中。然后布線(xiàn)工程師將自已判斷要使用的緩沖器類(lèi)型、優(yōu)化迭代及間距、屏幕和金屬層等布線(xiàn)要求。

在插入時(shí)鐘樹(shù)之前，能夠使用走線(xiàn)來(lái)確保存在旨在用于平衡的端點(diǎn)。還能夠提示及評估門(mén)控邏輯、時(shí)鐘樹(shù)根排除的分支、IO端點(diǎn)以及重匯聚實(shí)例。

時(shí)鐘樹(shù)可能僅包含緩沖單元或是系列反相器。如今的大多數技術(shù)擁有特別的時(shí)鐘緩沖及時(shí)鐘反相單元，這些單元提供平衡的上升及下降時(shí)間，以幫助確保占空比不被損及。還可以整合其他要求，如時(shí)鐘樹(shù)中等級或各個(gè)時(shí)鐘單元的最大扇出。

結論

除了上文探討的所有因素，布線(xiàn)工程師很可能還會(huì )嘗試有時(shí)鐘門(mén)控意識的布局、時(shí)鐘布線(xiàn)指引及平面布局調整。CTS替代通常在極少調整歪曲率、延遲及過(guò)渡目標的情況下運行。試錯法幫助提供極佳的協(xié)調。如果前工序理解CTS如何工作且在最開(kāi)始就溝通時(shí)鐘結構，那么布線(xiàn)工程師將能夠更加得心應手地接手任務(wù)。日程中原本計劃用于CTS的時(shí)間就可以用于微調及改善“你的時(shí)鐘”，而非簡(jiǎn)單地嘗試將其插入到“我的布線(xiàn)”。