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。
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]