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FPGA束缚的具体介绍

FPGA约束的详细介绍-介绍FPGA约束原理,理解约束的目的为设计服务,是为了保证设计满足时序要求,指导FPGA工具进行综合和实现,约束是Vivado等工具努力实现的目标。所以首先要设计合理,才可能满足约束,约束反过来检查设计能否满足时序。主要涉及到xilinx vivado xdc约束语法,给出对应的ISE ucf 语法。另外quatus的语法和xdc几乎兼容,原理都一样。

1、束缚的意图

介绍FPGA束缚原理,了解束缚的意图为规划服务,是为了确保规划满意时序要求,辅导FPGA东西进行归纳和完成,束缚是Vivado等东西努力完成的方针。所以首先要规划合理,才或许满意束缚,束缚反过来查看规划能否满意时序。首要涉及到xilinx vivado xdc束缚语法,给出对应的ISE ucf 语法。别的quatus的语法和xdc简直兼容,原理都相同。

时序束缚中最根本的是时钟,时钟有颤动(jitter),偏移(skew),占空比失真(duty cycle distorTIon)三种特性。

1、颤动,分为周期颤动(cycle jitter),周期差颤动(cycle to cycle jitter)和长时间颤动(long term jitter)。

2、偏移和时钟线的长度,时序单元的负载电容和个数有关。FPGA的大局时钟选用全铜工艺和树状结构,偏移十分小,能够疏忽。

3、占空比失真便是凹凸电平不对称,会吞噬时序裕量。

FPGA束缚的具体介绍

2、根本的时钟束缚

最简略的状况,规划只要一个时钟。这时候需要对这个时钟的周期进行束缚,(当然也能够对占空比进行束缚,默以为50%)。假定不对时钟进行束缚,咱们就不知道自己的规划是否时序收敛。简略的说,比方体系时钟是200M的,那么周期便是5ns,也便是说信号从一个寄存器出来,经过了一系列的组合逻辑,要在下一个时钟的上升沿到来之前被意图寄存器采样到。当然考虑到,实际状况还杂乱许多。

假定规划里有许多时钟,那么哪些时钟是有必要要束缚的呢?

首先是从端口进入FPGA的时钟。其他衍生时钟(如经过PLL或许MMCM生成的)跟它是同源时钟,东西会主动推导。然后是GT的rx_clk和tx_clk有必要要束缚。最终是用户自己分频发生的行波时钟(用于简略的低频使用),有必要束缚。

create_clock -name clk_200m -period 5 [get_ports I_clk200]

3、跨时钟域cdc束缚

set_clock_groups –asynchronous -group [get_clocks -include_generated_clocks clk_1] \

-group [get_clocks -include_generated_clocks clk_2]

4、input delay

input delay和output delay都是剖析的外部延时,与ISE的ucf束缚FPGA内部延时恰恰相反。

5、output delay

假定周期是10ns

OFFSET = OUT 4ns AFTER clock;

set_output_delay 6 -clock [get_clocks ] [get_ports ]

经过把input output register pack到IOB中,和束缚slew能够更简单满意接口时序要求。

rtl中束缚

(* IOB = “true” *)

O_config_dat

xdc中束缚

set_property IOB true [get_ports O_config_dat]

set_property SLEW FAST [get_ports O_config_dat]

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