FPGA——时序分析与约束

时序分析：通过分析FPGA内部各个存储器之间的数据和时钟传输路径，来分析数据延迟和时钟延迟的关系，保证所有寄存器都可以正确寄存数据。

数据和时钟传输路径是：由EDA软件，通过针对特定器件布局布线得到的。

时序约束：告知EDA软件，尽力达到约束指标。

FPGA结构基础

可编程逻辑功能结构

LUT 查找表的实现

fpga结构

内部连线：
采用行，列，局部的快速通道

数据传输模型

Tco :时钟上升沿到达D触发器 到 数据输出到Q端的延迟 。
Tsu: 建立时间，数据输入端D的数据必须提前 N ns 稳定下来，否则就没办法保存下来数据。

时钟偏斜原理：

在这个模型下：
Tclk1：时钟传到REG1有个延迟。
Tclk2：时钟传到REG2有个延迟。
Tco：触发器D 到Q输出的时间 。
Tdata：REG1的Q 传输到 REG2的D 的时间。
Tsu：建立时间。
Slack：余量时间。（下图是正的，说明可以正确读取到数据）

可以推导出公式，可以正确接收数据：
Tclk1+Tco+Tdata <= Tclk(时钟周期) + Tclk2 - Tsu
化简得： Tclk +（Tclk2 - Tclk1 ）- Tco - Tdata - Tsu >= 0
再得：Slack = Tclk + Tsnew - Tco - Tdata - Tsu >= 0

Quartus II 时序报告

Quartus II 中TimeQuest的操作

1.打开工具

2.创建时序网表
包含：该器件具体位置，什么资源上实现，每个节点到下个节点的延迟时间

3.读取SDC文件

4.看报告和加入约束

看报告

（1）加入约束，告诉软件外部时钟输入




（2）编辑现有的约束


5.生成SDC文件

实操

查看时钟

查看最坏路径的余量