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时序约束简介

时序约束

时序约束(Timing Constraints):用来描述设计人员对时序的要求,比如时钟频率,输入输出的延时等。

比如,对时钟频率的约束最简单的理解就是,设计者需要告诉EDA工具设计中所使用的时钟频率为多少;然后工具才能按照所要求的时钟频率去优化布局布线,使设计能够在要求的时钟频率下正常工作。

为什么要做时序约束

触发器(Flip-Flop)

 

 

 触发器是一种只能存储1个二进制位(bit)的存储单元,可以用作时序逻辑电路的记忆元件,FPGA逻辑元件内的D触发器,在CLK信号(时钟)的上升沿将输入值传送至输出Q。

当复位信号有效时,假设Dout输出低电平,当结束复位时,触发器会在时钟的驱动下采集输入端口的数据,采集输入端口的数据,通过Q进行输出。

问题:如何才能保证输入的D 通过Q 进行稳定地输出,时钟在采集D的时候,需不需要满足时间上的关系才能正确地通过Q进行输出?

答:需要满足建立时间和保持时间

建立时间(Tsu:setup time)

是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间,如果建立时间不够,数据同样不能被稳定的打入触发器,Tsu就是指这个最小的稳定时间。

保持时间(Th:hold time)

是指在触发器的时钟信号上升沿到来之后,数据稳定不变的时间,如果保持时间不够,数据同样不能稳定地打入触发器,Th就是指这个最小的保持时间。

为什么要做时序约束?

代码写出来的时候,各功能块资源,寄存器资源,布线资源等资源是随机分布的,而布线不同路径导致延时时间不同,这样的话就会导致竞争冒险现象。

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