一起来聊聊时序约束对FPGA设计的重要性

fanny_haiyun

楼主小白一枚，没什么经验，刚用Xilinx的板子做了一个project，中间遇到了很多问题和困惑，多亏论坛里的各位帮助。感觉最让我纠结和困惑的地方就在于FPGA中的时序约束，故提出几个疑问，望大家一起来讨论讨论~

（1）是不是每个较为复杂的设计（例如输入时钟超过50MHz）都应该为设计添加相应的时序约束？
（2）若要添加时序约束，对输入的约束（offset in）是不是一定必要的呢？
（3）假设设计在不同的工作模式下，输入的时钟和时序要求会不一样，那应该如何写约束文件？针对这个问题，楼主的做法是用最严的时序要求去约束整个设计，这样做是否正确？
（4）延续问题（3），若设计中有些路径不在最紧约束的范畴内，那之前的约束方式会让整个设计约束过紧，应该如何针对这些路径进行处理？（楼主知道可以TIG掉一些路径，或者用FROM TO，但是对于输入路径中<OFFSET IN>不用的路径有什么办法特殊处理呢？）

欢迎大家讨论，或者把自己在时序约束中遇到的问题一起放上来，大家一起帮忙解决。

haitaox

1.每个时钟都要约束，无论多高多低
2.offset in的约束是保证准确采样的，如果是源同步设计，那必须要加上offset in。如果是异步信号进入FPGA，那么就无需约束
3.约束BUFGMUX的输入时钟即可，软件会自动为BUFGMUX分配时序约束。
4.没明白你的问题。既然做了时钟选择，那么选择之后的时钟路径必须要满足最严苛的约束。

toka888

回复 1# fanny_haiyun


    先学习一下数字电路中时序概念

574920045

时序约束也是不懂啊

fanny_haiyun

回复 2# haitaox


   十分感谢！针对您回复的问题3，还有一个问题想问，BUFGMUX有两个时钟输入，假设这两个时钟的周期一致，相移不同，那么软件会按照哪个时钟去约束输出呢？

haitaox

你可以在ucf中，用PRIORITY的关键字来指定BUFGMUX的输出使用什么约束。
具体的解决方案见xilinx官方解释：
http://www.xilinx.com/support/answers/32445.htm

你提的这个问题很专业！

fanny_haiyun

回复 6# haitaox


   谢谢啦！也是在工程中遇到这个问题，所以想搞搞明白。

iidestiny

回复 5# fanny_haiyun


   如果你选择用BUFGMUX 来切换时钟：ISE 只会选择一个源时钟的约束来约束BUFGMUX 的输出时钟，并进行源时钟和输出时钟之间的跨时钟分析（如果存在的话）。另一个时钟需要手动跑时序分析，如果不能满足是没有很好的办法的。VIVADO 会根据两个源时钟来约束和分析BUFGMUX 的输出时钟。


如果你是调整时钟源，布局布线不改动的话用最高时钟频率就可以了。

fanny_haiyun

回复 8# iidestiny


   谢谢！您的回答和我现在的理解一致，只是现在还用的是ISE，没有用过VIVADO。