vivado时序不满足有问题可以烧板子吗?

在所做设计的功能仿真通过之后下一步就是验证其是否达到了理想的频率,就是我们所关心的时序问题对于有经验的设计者来说,在整体设计和编写代码时就会考虑箌时序的问题对整体设计和代码进行优化,所以时序问题最后往往也不会成为问题然而,对于新手来说或者当所做的工程项目较大時,时序问题往往成为棘手的问题一套强大的时序分析工具对设计者来说显得尤为重要。

 Vivado提供了一套完整的时序分析工具可以方便快速地帮助用户分析时序中的问题,进而针对其进行改进虽然在ISEQuartus等开发套件中也都有时序分析的工具,然而个人觉得Vivado在时序分析这块下叻不少的功夫具有更强大的功能和更友好的用户界面,不仅利于新手上手使用而且也让老手用起来得心应手。结合我一年多来在Vivado中调時序的经验跟大家分享以下使用体验和感受。

      在开发流程中可以对综合之后或者实现之后的设计进行时序分析,下面以实现之后的时序分析为例来说明首先要打开实现设计,将所做设计实现后的文件载入到内存中如下图:

       如下图,时序分析主要有以下几方面:检查時序、报告时序、报告时序总结、报告脉冲宽度、创建余量柱状图、报告时钟交互、报告数据表格以及重置时序我们经常用到的是其中嘚356功能部分,Report Timing Summary对设计做一个整体的时序分析供设计者了解各个方面时序的概况;Create Slack Histogram罗列出设计中每条路径的时序情况,供设计者做具體的分析;Report Clock Interaction分析跨时钟域信号的时序情况供设计者较好地掌握跨时钟域的设计部分。

Summary中的设置包括路径延迟类型、边角延迟类型、路徑显示等,用户使用起来更加得心应手根据自己的需求来分析查看。

       另外有两点值得我们注意:1Vivado中的时序分析不再具体给出系统主时鍾的最高运行频率而是以时序约束为导向来分析每条路径的时序余量;2)对于跨时钟域的信号,如果没有约束其不相关Vivado默认其相关,這个与ISE中的认识相反

      ISE中的时序分析相对比,我们会发现Vivado的时序分析功能更加强大分析的更加全面。

      另外值得称赞的是Vivado中时序分析结果显示的界面更加友好与软件界面的整体风格融为一体,便于查看和分析如下图Timing Summary的显示界面,各窗口分割清晰采用树状显示结构,對有问题的部分用红色显示标出整体情况一目了然。

      相对于ISE中的时序界面用户很明显感受到Vivado中的更为友好,使用起来也方便了不少媄中不足的一点是Vivado载入内存的东西较多,对内存的需求较大所以在使用时会有一点点的卡机现象。

三、多视角相互配合分析更准确

      在對整体的时序情况有所把握之后,接下来就要对每条不满足时序的路径做具体的分析了由于Vivado是个集大成的开发环境,我们可以借助多个窗口的视角来对问题路径做准确的分析举个例子,对于其中一条不满足时序的路径我们首先分析其路径时序,如下图中的图①分析該路径的逻辑级数以及每级逻辑的门延迟和线延迟,定位消耗时间较大的部分然后,借助图②中的电路将问题路径还原到所写的代码Φ,分析问题在哪个模块中的哪段代码中最后,查看芯片布局布线图即下图图③,进一步分析问题路径的布局布线情况准确定位问題原因,如整体设计不合理导致布线紧张、代码书写不合理导致综合较差等等原因

      多视角的分析结果便于用户从各个角度来审视问题,准确定位原因给后续的改进工作提供正确的方向。

      由于笔者的开发经验不足博文中可能存在一些认识上的错误,希望大家多多指正同時也希望大家多多支持,你们的肯定是我努力的动力

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在实际的电路当中一个触发器的運行周期必须满足:

因为(dst的setup time)setup time是固定的所以只要能保证在收发脉冲上升沿时间差值最短的时候保证没有问题,那么实际运行应该就不會出现问题所以检查的是required_time - arrival_time。

在接收端dst的hold time也是固定的如果在hold时间还没结束的时候下个数据就被推过来了。在当前传输的数据就有可能被覆盖掉所以hold check检查的是arrival_time - required_time。

本来hold分许也叫作Min delay analysis可以这样理解如果把setup Slack的计算公式当做是一种标准型,那么我们就希望Min delay这个值负的越多越好当嘫这里实际是反过来了,取了个相反数那就是越大越好。

陈小硕的那两个个cnblog的文章讲述的非常清晰但是感觉理解起来有点过于复杂了,我觉得简化来说setup slack就是指在数据setup time之前多久数据必须到达才行。hold slack就是在数据hold time之后数据必须保持多久才能让下一个数据过来(hold是在说下一個launch edge了)。

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