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多时钟时序约束的优化策略

【摘要】:如图6.34所示,时钟周期定义为10ns,按设计规格,加法器的延迟为6个时钟周期。图6.34 多时钟电路设计如图6.35所示,DC将会仅仅在第6个时钟上升沿,即60ns处,建立时序分析。图6.36 多时钟保持时间约束保持时间将会提早5个时钟周期,所以加法器d允许延迟为Thold<加法器允许的延迟<60-Tsetup。图6.37是另一个多时钟周期的例子,图中乘法器运算为2个时钟周期,加法器运算为1个时钟周期,其约束为图6.37 多时钟电路设计

前面的设计约束中,我们默认了信号变化要在一个时钟周期内完成,并且达到稳定值,以满足寄存器建立时间和保持时间的要求。但是在有些设计中,某些特殊的路径并不能或者不需要一个时钟周期内完成。如图6.34所示,时钟周期定义为10ns,按设计规格,加法器的延迟为6个时钟周期。那么该如何约束电路呢?

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图6.34 多时钟电路设计

如图6.35所示,DC将会仅仅在第6个时钟上升沿,即60ns处,建立时序分析。这里允许加法器最大延迟是:60-Tsetup

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图6.35 多时钟建立时间约束

默认的保持时间分析是在建立时间分析的前一周期。如果照这样分析,DC会在50ns处分析电路有无违反保持要求,即要求加法器的最小延迟为:50+Thold

要用DC综合出一条同时满足上述两个约束的路径会极大增加电路的复杂度。在时间为60ns的时刻,引起寄存器Creg的D引脚变化是在时钟Clk在0ns时刻的触发沿。所以应该在0ns处做保持时间检查,如图6.36所示。

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图6.36 多时钟保持时间约束

保持时间将会提早5个时钟周期,所以加法器d允许延迟为Thold<加法器允许的延迟<60-Tsetup

图6.37是另一个多时钟周期的例子,图中乘法器运算为2个时钟周期,加法器运算为1个时钟周期,其约束为

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图6.37 多时钟电路设计