ISE时序约束笔记6——Timing Groups and OFFSET Constraints

回顾全局OFFSET约束

在时钟行中使用Pad-to-Setup和Clock-to-Pad列为所有出于该时钟域的I/O路径指定OFFSETs。

为大多数I/O路径进行约束的最简单方法——然而，这将会导致一个过约束的设计。

指定管脚的OFFSET约束

使用Pad-to-Setup和Clock-to-Pad列为每个I/O路径指定OFFSETs。

这种约束方法适用于只有少数管脚需要不同的时序约束。

更常用的方法是：

1. 为Pads生成Groups
2. 对生成的指定Groups进行OFFSET IN/OUT约束

双沿时钟的OFFSET约束

OFFSET约束指明了FPGA管脚的输入数据和初始时钟之间的关系。

初始时钟沿在周期约束定义中出现关键词“高”和“低”。

——高：初始时钟上升沿（默认），即上升沿锁存数据

——低：初始时钟下降沿

如果所有的I/O都由时钟的一个沿控制，那么你可以使用这个关键字高或低进行周期约束。

如果两个沿都用到，你就必须进行两个OFFSET的约束。

——每个OFFSET对应一个时钟沿

——DDR寄存器也是这样使用的一个例子

双沿时钟的OFFSET IN约束

输入数据在上升沿或者下降沿之前3ns有效——周期约束为10ns，初始上升沿，占空比为50%。

为每个时钟沿生成一个时钟Groups

——输入时钟的上升沿，OFFSET = IN 3ns BEFORE CLK;

——输入时钟的下降沿，OFFSET = IN -2ns BEFORE CLK;（在初始时钟的上升沿后2ns = 时钟下降沿前3ns）

双沿时钟的OFFSET OUT约束

输出数据必须在时钟的上升沿或者下降沿后3ns内有效——周期约束为10ns，初始上升沿，占空比为50%。

为每个时钟沿生成一个时钟Groups

——输入时钟的上升沿，OFFSET = OUT 3ns AFTER CLK;

——输入时钟的下降沿，OFFSET = OUT 8ns AFTER CLK;（在初始时钟的上升沿后8ns = 时钟下降沿后3ns）

问题思考

特定路径时序约束如何改善了设计性能？

你如何约束这个设计使其内部时钟频率达到100 MHz？

输入（数据）将在时钟CLK的上升沿到达前3ns内有效。输出数据必须在时钟CLK的下降沿后4ns内稳定下来。写出合适的OFFSET约束？

问题解答

特定路径时序约束如何改善了设计性能？

——它使得执行工具更加灵活的达到你的时序要求。

你如何约束这个设计使其内部时钟频率达到100 MHz？

——给时钟信号CLK施加一个10ns的全局周期约束。

写出合适的OFFSET约束？

——OFFSET = IN 3 ns BEFORE CLK; OFFSET = OUT 4 ns AFTER CLK;