时序约束和综合+跨时钟产生的问题+spyglass的使用+SOC设计问题

news/2024/10/19 22:02:02

时序约束和综合

时钟频率

# 时钟单位为ns，2ns对应500M时钟频率
create_clock -period 2 [get ports clk]

skew

# 设置时钟的skew，即上升沿之间的误差，当前设置为0.3ns
set_clock_uncertainty -setup 0.3 [get_clocks CLK]

transition

# 设置时钟上升沿的转化时间
set_clock_transition -max 0.15 [get_clocks CLK]

latency

# 设置晶振源到时钟输入端的延时
set_clock_latency -max 0.7 [get clocks CLK]

input delay

# 0.6的值为电路M的最大时间,从FF1的Q端到到下一个设计的A端口需要的时间
以Ck的上升沿作为计算的起点。
M和N为两块电路,总延时不变的情况下,M给定约束,则综合工具尽可能减少N部分的时间。
set_input_delay -max 0.6 -clock Clk [getports A]

output delay

# 给定了外部电路FF4中的T的延时总为0.8。
以CLk作为时钟参考,上升沿开始计算,信号从S到T的的总时间一定,T已知,那么S最大值可由综合工具得出set_output_delay -max 0.8 -clock Clk [getports B]

input transition

输入的充电时间，从低电平到高电平需要的时间
set_input_transition 0.12 [get_ports A]

set load

# 设置电容负载最大值,当前设定为0.03
set load [expr{30.0/1000}] [get ports B]

输出sdc

# 输出sdc
write_sdc xxxx.sdc（新思约束文件信息）
# 输出网表和sdc文件
write -f ddc -hier -output xxxx.ddc(网表和sdc文件信息)
# 输出网表
write -f verilog -hier -output xxxx.gv(网表文件，额外的sdf标准延时文件用于反标到gv文件上，做后仿真)

design_version内的约束和输出设置

如设置线载模型

如输出报告

综合的等级

编译划分为三个部分，

架构级别的调整
级别的优化,即使用什么类型的逻辑单元完成功能,与门还是异或门？
确定好使用的逻辑单元后,使用什么样的器件完成功能,使用型号1的与门,还是型号2的与门？
编译有两种方式

compile 预编译，普通编译
compile_ultra 超级编译，尽可能优化

跨时钟产生的问题

手册：SpyGlass® CDC Submethodology (for GuideWare 2.0 xxxx)

亚稳态产生

亚稳态产生的根本原因是建立保持时间不够。设计时不可控的外界因素，则是工艺、温度、电压、电磁波等的影响。

设计问题主要是时钟采样频率、采样位置、复位释放时机等不合适，导致无法满足建立保持时间。缓解亚稳态的方法主要是信号打拍。

对于多bit信号，采用握手。

Reconvergence问题

在多个bit出现反转的时候，从X4到Y4的信息，可能出现多bit采样时候，无法完全同步得到采样，使用格雷码可以解决问题
https://www.elecfans.com/d/2077894.html

数据丢失的问题

从快时钟到慢时钟，传递信息，慢时钟采样的时间短，需要额外增补数据保持的时间，即使用与门，或者或门，增加低电平或高电平的持续时间

设计意图产生的问题

在一些需要做出跨时钟的设计意图时候，需要采用fifo或者单bit握手方式，实现握手。

复位问题

复位需要异步复位，同步释放。果复位是异步释放,则导致异步的数据送出到各种组合逻辑，而时钟采样这些组合逻辑,容易导致亚稳态。同步复位的设计是使用两级同步实现。

CDC典型问题

时钟频率切换问题

频率切换使用以下方法，可以安全切换

spyglass的使用

使用spyglass提前发现CDC的问题，可以减少返工，提高效率，spyglass还可以检查STA

读入文件和类型

spyglass可以读入的文件类型有很多

read_file -type <type> <file-name>

选择要检查的位置，使用外部控制

spyglass -batch project Project-1.prj-goal G1

下述代码选择了第一个选项，即set_parameter fa_modulelist {M1 M2}

set_option top T1current_goal Gl -top T1
set_parameter fa_modulelist {M1 M2}current_goal G1 -top T2
set_parameter fa_modulelist {M3 M4}current_goal G1 -alltop
set_parameter fa_modulelistk {Ml M2 M3 M4}