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)計算兩個(gè)沿的的約束——包括調整非50%占空比的時(shí)鐘。

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

　　不需要特定路徑應用到這個(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。

　　執行工具將根據它們的關(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

　　——執行工具將會(huì )從這個(gè)周期約束推導出其輸出的約束

　　——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

　　多周期約束應用在連續幾個(gè)時(shí)鐘周期內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)鐘使能信號控制。

　　一個(gè)分段計數器就是這樣的一個(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路徑選項將用于防止約束覆蓋到特定路徑

　　時(shí)序約束優(yōu)先級

　　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)先級約束

　　這里特權同學(xué)提醒大家注意的是，通常類(lèi)似下面這樣的計數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(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，對吧?所以，這樣的計數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器應該是這樣一個(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塊里的數據互不干擾，并且都正常工作，只有下一個(gè)always塊檢測到前一個(gè)always塊里的counter[1:0]==2’b11時(shí)才進(jìn)位加1。

　　寫(xiě)到這里，特權發(fā)現單從功能上來(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)計數器都可以建模成后面的形式?；蛘哒f(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位計數器的計數值(如a = (counter == 16’hffff)?1b’1:1’b0; )，那么這個(gè)計數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，有這樣的計數器用法：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]當然只有在16個(gè)clk變化一次，因為這里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。