时序约束【三】_异步通信的时序约束

一，约束文件包括：时序约束，物理约束 ，调试约束。

二，时序约束：使得片上以及下游器件满足setup slack 与Hold slack。

为了使约束完善，我们按照utrafast设计学的顺序进行约束，也即使用Constraints Wizard 选项。

时序约束可按时钟周期约束，输入/输出延时约束 ，跨时钟域路径约束，多周期路径/伪路径约束。

每一类的约束都可以通过tcl命令以及相应的报告进行验证是否生效。

三，时钟周期约束

1，主时钟周期约束：

主时钟是指由外部器件进入FPGA的全局时钟或者高速收发器输出的时钟。

约束选项：create clock

create_clock -name  clk1 - period 10.0 -waveform { 0.0  5.0 } [ get_ports clk0]

2,生成时钟周期约束：

生成时钟分自动生成时钟：PLL或MMCM 和用户逻辑时钟

对于自动生成时钟系统会自动推算出时钟的各个参数。

而用户逻辑时钟则需手动约束，由于它是时钟源产生，是由组合逻辑与时序逻辑组成，使用抗噪能力差，只适用于低频，扇出小的情况。

约束选项：create_ generated_clock

eg :  creat_generated_clock- name CLK1    -source [get_pins  REGA/C ] - divide_by  2 \[get_pins  REGA/Q]

3,set_input_jitter

4,set_clock_uncertainty

5,如何对同一时钟源添加多时钟周期约束。

四，输入\输出约束

input delay：解释见【一】，由于系统(源同步，系统同步)，数据的触发模式不同，导致在vivado选项进行约束时，使用的约束表达量不同。

约束选项可使用wizard constraint 或者 Template的xdc模板，这两种方法高效安全。

output delay：类比input delay。

五，跨时钟域约束

使用情形：1，约束异步时钟：set_clock_group -async -group clck1 -group clk2  可能会包括生成时钟

                  2,同一时钟源创建多个时钟周期

六：多周期/伪路径约束

多周期路径约束：一般情况，数据在发起沿被发送，在捕获沿被捕捉，只有时钟周期约束的情况下，发起沿和捕获沿一般隔一个周期时钟，但当数据在传输的过程中，组合逻辑过于复杂等情况，一个周期无法满足时序要求，则需延迟几个周期进行捕获，caputure edge的改变会自动导致launch edge的改变。caputure edge的约束是根据电路实际情况来告诉eda工具什么时候进行数据的捕获，而launch edge则告诉eda数据什么时候发射，其宗旨为：当前发射沿数据必被当前捕获沿捕获。多周期路径约束的意图是根据电路实际情况，防止eda根据对电路约束过紧，以便使约束更利于其他关键路线的约束，节约布线时间，提高编译质量。

多周期情形：1，数据传输的逻辑电路复杂，capture沿需要延时几个周期。此种情况类似周期是时钟周期整数倍的使能信号。

                     2，同频跨时钟域的正向偏移和负向偏移。

                     3，快跨慢时钟域 慢跨快时钟域

                    

约束选项：set_muticycle_path

具体参考：深入讲解set_multicycle_path多周期约束---理论篇网上看了一些有关多周期约束的一些文章，有些只给出了结论，有些讲得不太透彻，最后看完可能还是云里雾里的。所以本人在阅读一些网上资料的同时，结合Xilinx的UG903和UG906写了一些体会，仅供参考，如有错误，欢迎指正。 1. 为什么要进行多周期约束？ 赛灵思是这么说的，时序分析工具在进行分析的时候，默认是进行一个周期的分析的。这种分析可能过于严格，可能不适用于某些逻辑路径。如果你的设计中允许数据在2个甚至多个周期之后稳定，那么你就可以使用多周期约束。这样会使得在布线过程中释放布线资源，同时也会降低布线运行时间。 2. 周期约束的宗旨： （1）当前发射沿发送的数据不能被前一个捕获沿捕获。 此处为：Source clock中的4ns发射的数据不能被Destination clock中的4ns处为捕获。 （2）下一个发射沿发送的数据不能被当前捕获沿捕获。 此处为：Source clock中的8ns发射的数据不能被Destination clock中的8ns处为捕获。 归纳起来就是，当前发射沿发送的数据只能给当前的捕获沿捕获。默认的周期为1的约束，捕获沿为发射沿之后的下一个时钟沿。此处，若Source clockhttps://copyfuture.com/blogs-details/20210115154622579g

伪路径约束：将约束的目标路线不参与时序分析，并不是这段路径不存在。旨在提高其他关键路径的提供更多布局布线资源。

约束情况：1，跨时域路径约束  set_false_path -from [get_clocks clock1]-to [get_clocks clock2]

                  2，异步复位路径   set_false_path -from [get_ports rst]

                   等

七，对同一路径约束的优先级：1，2，3

八，1，借助TCE调试约束  2，借助tcl命令调试约束 a： write_xdc  b:report_exceptions