关于set input_delay的约束问题

zjq125478

小弟最近接了个任务，要调试FPGA跟外部PHY板子的通信，目前测试是FPGA输出的数据外部芯片能正常收到解析，但外部芯片发送来的数据FPGA接收会出现错误，看了一些资料，设置了以下的set input delay约束，大佬们帮我看下计算是否正确

示意图如下：

                               
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约束的是FPGA的 input IO接口，也就是图中A点
具体时间参数如下：
外部PMA芯片：
Tclk1:        0.3ns
Tco:          0.238ns
Tdly_pma: 0.4ns
Tdly1:       0.3ns

PCB走线延时:
Tpcb_data: 0.5ns
Tpcb_clk:   0.36ns

FPGA内部：
Tdly_net:   0.918ns
Tdly_bufg: 6.251ns

时钟频率是T是8ns, 我是假定FPGA内部触发器的Tsetup为4ns, Thold为2ns，约束时没有考虑FPGA内部走线，只考虑setup和hold，所以计算公式如下：
计算input max:
Tarrive    = Tclk1+Tco+Tdly1+Tpcb_data+Tinput_max = 1.338+Tinput_max
Trequest = T+Tdly_pma+Tpcb_clk - Tsetup = 4.76ns
因为Tarrive <= Trequest， 所以计算出Tinput_max <= 3.422ns
计算input min:
Tarrive    = Tclk1+Tco+Tdly1+Tpcb_data+Tinput_min = 1.338+Tinput_min
Trequest  = Tdly_pma+Tpcb_clk + Thold = 2.76
因为保持时间需要Tarrive >= Trequest， 所以Tinput_min >= 1.422ns
因此我设置的约束是set_input_delay -max 3.422,  set_input_delay -min 1.422ns （此处不知道计算是否正确，求大佬指出错误）

后面看了一些资料，验证设置的约束是否正确还要计算FPGA内部这些延时，看了书上列的计算公式, setup检查时：
Tarrive    = Tclk1+Tco+Tdly1+Tpcb_data+Tinput_max + Tdly_net = 2.256 + Tinput_max
Trequest = T+Tdly_pma+Tpcb_clk + Tdly_fpga - Tsetup = 11.011ns (这都超过了一个CYCLE)
按之前的公式，算出的Tinput_max是8.755（大于一个周期）这个结果让我非常疑惑，恳求大佬们指出错误
hold检查：
Tarrive    = Tclk1+Tco+Tdly1+Tpcb_data+Tinput_min + Tdly_net = 2.256 + Tinput_min
Trequest = Tdly_pma+Tpcb_clk + Tdly_fpga + Thold = 9.011ns （大于一个周期）
按之前的公式，算出的Tinput_min是6.755ns (接近1个周期) 这个结果也让我非常疑惑，恳求大佬们指出错误

目前疑问是对于这种计算都超过一个周期是正常的吗，还是因为我的整个计算流程有问题，看了下数值，主要是因为fpga内部bufg走线延迟过大，但不知道要如何正确约束

拾冠

你对fpga设置input delay可能有些误解。input delay 指的是在端口时，时钟与数据的延迟关系，所以需要考虑的参数是
外部PMA芯片：
Tclk1:        0.3ns
Tco:          0.238ns
Tdly_pma: 0.4ns
Tdly1:       0.3ns

PCB走线延时:
Tpcb_data: 0.5ns
Tpcb_clk:   0.36ns

这些参数有些会有最大值与最小值，不会是定值。当fpga知道约束条件后，会分析内部逻辑的建立和保持时间。

zjq125478

拾冠 发表于 2024-8-19 15:46
你对fpga设置input delay可能有些误解。input delay 指的是在端口时，时钟与数据的延迟关系，所以需要考虑 ...

是不是说input delay只跟IO外部有关系，跟FPGA内部是无关的，FPGA会根据设置的input delay来布置IO到内部寄存器的路径满足时序要求

拾冠

zjq125478 发表于 2024-8-19 16:56
是不是说input delay只跟IO外部有关系，跟FPGA内部是无关的，FPGA会根据设置的input delay来布置IO到内部 ...

可以这么说，但是fpga做的更多是分析能否满足，布局布线能调整的有限，得自己根据分析报告修改逻辑。