FPGA時序約束之建立時間和保持時間

2023-08-14 18:20:19 來源:文禮軒


(相關資料圖)

FPGA中時序約束是設計的關鍵點之一,準確的時鐘約束有利于代碼功能的完整呈現(xiàn)。進行時序約束,讓軟件布局布線后的電路能夠滿足使用的要求。

周期約束是結合所用時鐘源(晶振)在軟件中進行約束,從而使得軟件可以獲得時鐘周期參數,保證布局布線過程中不違規(guī)。

1 建立/保持時間

在FPGA中談及時序約束,首先要了解三個基本名詞:觸發(fā)器、建立時間和保持時間。在FPGA中做時序約束便是為了滿足建立時間和保持時間。

觸發(fā)器(FF)概念為:對脈沖邊沿敏感,其狀態(tài)只在時鐘脈沖的上升沿或下降沿的瞬間改變;

建立時間(Setup)概念為:在時鐘clk的上升沿到來之前,數據相對于該上升沿有一個最小的時間提前量,這個時間量為建立時間;(這里可以這樣理解,就是數據來了之后間隔一個時間,時鐘clk才產生上升沿捕獲數據);

保持時間(Hold)概念為:在時鐘clk的上升沿到來之后,數據相對于該上升沿必須保持一個最小的時間量,這個時間量為保持時間;(這里可以這樣理解,時鐘clk產生上升沿之后,數據需要保持住一個時間,保證時鐘clk上升沿捕獲到數據);

NOTE

a. FPGA的建立/保持時間是由器件物理特性決定的,與生產、加工工藝有關(后續(xù)會講FPGA的生產過程)。當使用某款FPGA芯片時,建立時間和保持時間隨之確定。

b. Xilinx FPGA的建立時間setup基本都在0.04ns的量級,保持時間hold time基本在0.2

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