VIVADO在implementation时不满足时序要求

今天一个工程编译时报警说时序不满足要求,如下图
在这里插入图片描述
建立时间太长,打开原理图后发现用了很多carry4
VIVADO在implementation时不满足时序要求_第1张图片
将这两句代码屏蔽后
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建立时间变成了,少了接近20ns
VIVADO在implementation时不满足时序要求_第2张图片
屏蔽掉在这里插入图片描述

时序满足要求
VIVADO在implementation时不满足时序要求_第3张图片
但是将计算程序分成单步运算后,还是不满足要求
VIVADO在implementation时不满足时序要求_第4张图片
同时发现,将Peak_power_reg1-4从32位改成16位后,建立时间也会缩短。
同时发现在时序电路里面用了32位的加法器,延时也比较大。
VIVADO在implementation时不满足时序要求_第5张图片

最后解决办法,1)采用流水线的办法将32位的加法改成4个8位的加法。
2)将计算结果打一拍,在状态机里面判断时就满足时序要求了(原因不知道)
VIVADO在implementation时不满足时序要求_第6张图片
VIVADO在implementation时不满足时序要求_第7张图片
2020.7.30
发现根本原因可能是FPGA里面使用除法比较占资源,特别是我这种直接除的。如果必须要用可以使用自带的除法器核。我最后是把这个算平均的没做了,直接把Peak_power_2_sum发送给后端ARM做处理了。
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当然,上面说的其它几点也比较占时间,比如说有一个时序不满足的路径是下图这样的,红圈部分全部是用来计算上升沿的10%大小的。
VIVADO在implementation时不满足时序要求_第8张图片
还有流水线加法的问题,对于我这种32位的加法运算本来只用了30ns左右时间,但是时钟是10ns的,所以不满足时序要求。改成4级流水线结构后,实际需要4个周期才能计算出结果,也就是说总的时间反而变长了,但是每一级的计算时间是满足时序要求的。

如果除法是2的整法倍时,最简单的办法就是把除法改为直接右移。

2023.09.21
时序不满足根本原因是看两级时序逻辑之间的总延时(主要由逻辑延时和走线延时两部分构成)是否满足时钟要求,如下图,总延时15.76ns,超过了100M主频的要求,所以报错。
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最后查到问题是加法器的位数太高,32位相加,中间逻辑层数33层。通过增加一个时钟加法器的延时,逻辑层数变成了25层,相当于在中间加了一级时序逻辑,把33层的组合逻辑变成了25层和8层(差不多这样),这样就满足时钟要求了。

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