DC 概论六之multicycle_path

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在讲多周期路径之前，先看下单频率路径的建立关系和保持关系

『Design Compiler calculates the default setup and hold relations and derives single-cycle timing, based on active edges.』

1.对于startpoint，active edge是寄存器的open edge。
2.对于endpoint，active edge是寄存器的close edge。
3.对于上升沿触发的寄存器，上升沿既是open edge也是close edge。
4.对于高电平出发的锁存器，上升沿是open edge，下降沿是close edge。

看一个例子：

 下面进入多频率路径建立和保持

建立关系检查：
对于多频率设计，在两个时钟之间可能存在多个建立关系，对于目的时钟的的每一个锁存边沿，找到捕获边沿最近的发送边沿。发送边沿和捕获边沿的最小关系决定了这个路径上的最大延迟。

保持关系检查：
简单说就是，数据从startpoint发出之后，在被endpoint的active edge 锁存之前，不能被捕获。这个时序的最大值决定了，这个路径的最小延迟。

如下图所示：

Setup要求：5-0=5
Hold要求：30-30=0

Exp2：

Setup要求=10-0=10
Hold要求=0-0=0

Exp3

Setup要求：4-3=1
Hold要求：7-7=0

 

下面进入单频率的多周期：
先介绍命令set_multicycle_path
常用格式：
set_multicycle_path
              path_multiplier
              [-rise | -fall]
              [-setup | -hold]
              [-start | -end]
              [-from from_list]
              [-to to_list]
              [-through through_list]
Rise和fall用来说明多周期路径是用在上升沿还是下降沿
Setup和hold说明多周期路径是用在建立时间检查还是用在保持时间检查。
Stard和end说明多周期路径依赖于start clock还是依赖于end clock
例子：

 

Set_multicycle_path –setup 60 –to [get_pins “C_reg[*]/D”]
用来说明多周期路径的建立时间检查。
换句话说就是数据从launch到capture的时间是6个周期的时间。
那么缺省的保持时间检查时什么呢？看下面

 根据dc综合原理：
对hold的检查之一就是：在capture active edge之前不能被捕获。所以缺省的hold检查实在第6个周期。而我们希望的是在0时刻进行hold check。
所以要如下设置

 

但是这种写法很晦涩。我们可以通过set_min_dealy来设置hold check：
set_min_dealy –to C_reg[0]/D

下面进入多频率的多周期：

这个例子和上面例子差不多，只是频率不同。

 例子：以下仅为例子，实际设计中不会存在
module m(clka, clkb, ain, bin ,cout, dout);
input clka,clkb;
input [3:0] ain,bin;

output [7:0] cout,dout;
reg [7:0] cout, dout;

reg [3:0] ain_reg ,bin_reg;
wire [7:0] mul;

assign mul = ain_reg * bin_reg;

always@(posedge clka)
begin
 ain_reg <= ain;
 cout <=  mul;
end

always@(posedge clkb)
begin
 bin_reg <= bin;
 dout <= mul;
end
endmodule
dc脚本
set lib $env(DC_LIB)
set target_library "slow.db fast.db"
set link_library "* $target_library"
set search_path ". ../src ../scripts $lib"
analyze -format verilog m.v
elaborate m
compile
create_clock  -period 10 [get_ports clka]
create_clock  -period 30 [get_ports clkb]

set_multicycle_path 2 -to cout_reg[*]/D
set_multicycle_path 3 -to dout_reg[*]/D
set_min_delay 0 -to dout_reg[3]/D
set_min_delay 0 -to cout_reg[3]/D
compile
结构图

Path1：
Setup：
report_timing -from ain_reg_reg[*]/CK -to cout_reg[4]/D

 因为设置了多周期路径为2倍，从report可以看出建立时间的检查类似下面：

 Hold：
report_timing -from ain_reg_reg[*]/CK -to cout_reg[4]/D -delay min

因为使用了默认的hold检查，可以看出hold check不是希望的0，而是10，如下
 

看下特例:
（set_min_delay 0 -to cout_reg[3]/D）
report_timing -from ain_reg_reg[*]/CK -to cout_reg[3]/D -delay min

 

Path3：
setup：

 

 因为set_multicycle_path 2 -to cout_reg[*]/D。
所以时序关系如下；

 Hold：
report_timing -from bin_reg_reg[*]/CK -to cout_reg[4]/D -delay min

因为使用了，默认的hold chek，所以时序图：

特例：
（set_min_delay 0 -to cout_reg[3]/D）
report_timing -from bin_reg_reg[*]/CK -to cout_reg[3]/D -delay min

 Hold check时序图：