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FPGA源同步輸入時序限制(三)

本節主要介紹FPGA源同步輸入限制——時序例外限制

時序例外限制其實就是告訴fpga的靜态時序分析工具 ,哪些路徑需要進行時序分析,哪些不用進行時序分析。如果不加入時序例外限制,fpga就會把一些不相關時鐘域的信号進行時序分析,進而得到錯誤的時序分析結果。

針對源同步輸入限制,其時序例外就是告訴fpga 輸入時鐘資料的關系,是同沿采樣還是相反沿采樣。一般,就下面四種情況:

(1) 同沿捕獲,輸入時鐘資料邊沿對齊;

(2) 同沿捕獲,輸入時鐘資料中心對齊;

(3) 相反沿捕獲,輸入時鐘資料邊沿對齊;

(4) 相反沿捕獲,輸入時鐘資料中心對齊;

這裡說的同沿捕獲,相反沿捕獲的意思就是,外部器件發送資料的時鐘沿,與fpga采樣資料所用的時鐘沿是不是都是相同類型的時鐘邊沿。比如,外部器件在時鐘的上升沿發送資料,fpga在時鐘的上升沿捕獲資料,那麼這就是同沿捕獲,要是fpga在時鐘的下降沿捕獲資料,那麼這就是相反沿捕獲。

對于同沿捕獲,時序例外有下面幾類(即相反沿捕獲都是時序例外)

建立時間關系,時序例外:

虛拟時鐘的下降沿與資料時鐘的上升沿;

虛拟時鐘的上升沿與資料時鐘的下降沿。

保持時間關系,時序例外:

虛拟時鐘的上升沿與資料時鐘的上升沿;

虛拟時鐘的下降沿與資料時鐘的下降沿。

當進行限制時,如果是SDR輸入,同沿捕獲時,比如是上升沿捕獲,那麼同沿的下降沿也是需要進行時序例外限制的。因為同沿限制指令 隻對相反沿進行時序例外限制,而實際在SDR時,隻用到 了單沿,即上升沿或者是下降沿。這樣剩下的那個沿也是需要時序例外限制的。

1、同沿捕獲,輸入fpga時鐘資料邊沿對齊

Figure 65就是輸入時鐘資料邊沿對齊,外部器件在時鐘上升沿發送資料,fpga在時鐘上升沿進行資料采樣。圖中紅色的實線箭頭就是正确的建立時間關系,藍色的實線箭頭就是正确的保持時間關系。虛線的紅色和藍色箭頭是時鐘偏斜時的建立保持時間關系。建立時間關系是在虛拟時鐘(外部器件發送資料用的時鐘)和資料時鐘(fpga捕獲資料用的時鐘)相近的上升沿間,保持時間關系是在資料時鐘的上升沿與 右邊與其相鄰的虛拟時鐘的下降沿間。

FPGA源同步輸入時序限制(三)

對于同沿捕獲的時序例外限制指令如下:

FPGA源同步輸入時序限制(三)

2、同沿捕獲,輸入fpga時鐘資料中心對齊

Figure 66是同沿捕獲(上升沿),輸入fpga時鐘資料中心對齊的輸入方式,紅色箭頭是正确的建立時間關系,藍色的箭頭是正确的保持時間關系。

FPGA源同步輸入時序限制(三)

時序例外限制指令如下,這裡隻把相反沿進行例外限制:

FPGA源同步輸入時序限制(三)

對于相反沿捕獲,時序例外有下面幾類(即相反沿捕獲都是時序例外)

建立時間關系,時序例外:

虛拟時鐘的上升沿與資料時鐘的上升沿;

虛拟時鐘的下降沿與資料時鐘的下降沿。

保持時間關系,時序例外:

虛拟時鐘的下降沿與資料時鐘的上升沿;

虛拟時鐘的上升沿與資料時鐘的下降沿。

3、相反沿捕獲,輸入fpga時鐘資料邊沿對齊

外部器件在虛拟時鐘的上升沿發送資料,fpga輸入時鐘的下降沿捕獲資料。建立時間關系如下圖67所示的紅色箭頭,保持時間關系如下圖67所示的藍色箭頭。

FPGA源同步輸入時序限制(三)

時序例外限制指令如下:

FPGA源同步輸入時序限制(三)