时序约束实操

作者：Ramsey Wang 来源：易灵思FPGA技术交流

易灵思提供了相关时序约束的PPT，内容非常全面，但是我们还是发现很多客户在使用Efinity时，时序约束存在很多问题。

添加约束

添加约束的目的是为了告诉FPGA你的设计指标及运行情况。在上面的生成约束之后，在Result àxx.sdc中提供约束参考（请注意该文件不能直接添加到工程中，需要热复制到别的指定目录或者新建自己的SDC文件添加到工程）。

编译完成之后可以查看时序报告，也可以通过routing àxx.timing.rpt来查看路径详细延时信息，如果想查看更可以通过指令来打印或者通过print_critical_path来控制打印的路径数量 。

时钟约束 

(1)通过IO输入的gclk。

如下图，因为时钟是通过外部IO输入的，所以FPGA并不知道这个时钟频率是多少。打开.pt.sdc可以看到提供相关约束参考。

我们只需要补充相关的时钟周期即可以使用。

比如，我们要约束adc_clk_in为100M:

create_clock -period 10.000 [get_ports {adc_clk_in}]

（2）PLL的输出的时钟约束 。

因为PLL的输入输出频率都是设置好的，所以软件可以检测到。如下图，输入输出时钟频率都是30MHz.

在pt.sdc文件中会提供相应的约束 。

create_clock -period 33.3333 pll_inst1_CLKOUT0

在时钟约束完成之后，可以查看Routing -->.timing.rpt文件中所有的时钟是否都进行了完整的约束 。

IO约束

首先我们要了解易灵思的架构是core和interface分开的，相对于core，interface内部的GPIO，LVDS，JTAG及其它都是外设。所以所有针对于input_delay和outpu_delay的约束都是针对于interface的。至于FPGA对于我们平时理解的外设，比如FPGA外部连接一片AD/DA，这种是没有办法约束的。

在pt.sdc文件中可以看到关于set_input_delay和set_output_delay的约束。可以看到有些约束是已经屏蔽，那是因为添加的IO没有打开寄存器。

如下图，易灵思建议把所有IO都添加上IO寄存器。

有的客户会有疑问，clock的PIN Name是什么？其实就是与core内连接的寄存器用什么时钟，interface中就用什么时钟。

(3)跨时钟域约束 

在保证程序上对跨时钟域做了处理之后，约束上要对跨时钟进行约束 。跨时钟约束的语法是set_clock_groups或者set_false_path,关于用于网上很多，可以自行查找。

set_clock_groups -asynchronous -group {jtag_inst1_TCK jtag_inst1_DRCK}

在所有时钟约束完成之后要保证时序报告的slack都为正值。

编译完成之后可以查看时序报告，也可以通过routing àxx.timing.rpt来查看路径详细延时信息

如果时序上还有违例，在result--> Routing-->timing.rpt文件中查看具体的路径。根据路径来解决具体的时序问题。

如果想查看更可以通过指令来打印或者通过print_critical_path来控制打印的路径数量 。

也可以通过report_timing来报告具体的时序路径及数量。

先打开Tcl Command Console，如果Show/Hide Tcl command Console是灰色的，要先点击Load Place and Route Data加载布局和布线的数据。

打开Tcl command consolel,使用report_timing命令来查看需要的路径。

具体report_timing的用法，请参考Efinity® Timing Closure User Guide.pdf。