三個(gè)命令生成的報(bào)告中均可顯示Clock Skew的具體數(shù)值

過(guò)大的Clock Skew也可能導(dǎo)致時(shí)序違例，尤其是其數(shù)值超過(guò)0.5ns時(shí)。如下三個(gè)命令生成的報(bào)告中均可顯示Clock Skew的具體數(shù)值。

report_design_analysis

report_timing_summary

report_timing

降低Clock Skew可采用如下流程操作。

圖片來(lái)源： page 8, ug1292

1

異步跨時(shí)鐘域路徑是否被安全合理地約束

時(shí)鐘關(guān)系有兩種：同步時(shí)鐘和異步時(shí)鐘。如果發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘是同源的，例如來(lái)自于同一個(gè)MMCM，則認(rèn)為二者是同步時(shí)鐘，否則就按異步時(shí)鐘處理。對(duì)于異步跨時(shí)鐘域路徑，可采用如下三者之一進(jìn)行約束：

set_clock_groups

set_false_path

set_max_delay -datapath_only

2

發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘的時(shí)鐘樹(shù)結(jié)構(gòu)是否平衡

時(shí)鐘樹(shù)結(jié)構(gòu)其實(shí)就是時(shí)鐘的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。從發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘的角度看，平衡的時(shí)鐘樹(shù)結(jié)構(gòu)是指二者“走過(guò)相同或等效的路徑”。如下圖所示，發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘來(lái)自級(jí)聯(lián)的BUFG的不同位置上，這就是典型的不平衡時(shí)鐘樹(shù)。在設(shè)計(jì)中要避免這種情形。通過(guò)Tcl命令report_methodology可檢查出設(shè)計(jì)中級(jí)聯(lián)的BUFG。

<不推薦>

同時(shí)，還要利用好BUFG_GT和BUFGCE_DIV，兩者均可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單地分頻。如下圖所示，利用BUFG_GT實(shí)現(xiàn)二分頻，從而節(jié)省了MMCM。

此外，還要保持時(shí)鐘路徑“干凈”，即不能在時(shí)鐘路徑上存在組合邏輯。在時(shí)序報(bào)告中，點(diǎn)擊如下圖標(biāo)記的按鈕，按下F4，在顯示時(shí)序路徑的同時(shí)也會(huì)顯示該路徑的時(shí)鐘拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3

檢查Clock Skew是否小于0.5ns

CLOCK_DELAY_GROUP可有效改善同步跨時(shí)鐘域路徑的Clock Skew，因此，Xilinx建議對(duì)于關(guān)鍵的同步跨時(shí)鐘域路徑，可通過(guò)設(shè)置該屬性降低Clock Skew，即使發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘具有相同的CLOCK_ROOT值。CLOCK_DELAY_GROUP的具體使用方法如下圖所示，其中clk1_net和clk2_net是Clock Buffer的輸出端連接的net。但是，避免過(guò)多使用該屬性，否則會(huì)適得其反。

4

時(shí)鐘是否同時(shí)驅(qū)動(dòng)I/O和Slice中的邏輯資源

如果時(shí)鐘同時(shí)驅(qū)動(dòng)I/O和Slice中的邏輯資源，且負(fù)載小于2000時(shí)，可通過(guò)CLOCK_LOW_FANOUT屬性對(duì)相應(yīng)的時(shí)鐘net進(jìn)行設(shè)置，最終可使工具將該時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的所有負(fù)載放置在同一個(gè)時(shí)鐘域內(nèi)。通過(guò)命令report_clock_utilization生成的報(bào)告可查看每個(gè)時(shí)鐘的負(fù)載，如下圖所示。

CLOCK_LOW_FANOUT的具體使用方法如下圖所示。

5

檢查數(shù)據(jù)路徑是否穿越SLR或I/O Column如果時(shí)鐘負(fù)載較小且穿越SLR或I/O Column時(shí)，可通過(guò)Pblock實(shí)施位置約束，將負(fù)載限定在一定區(qū)域內(nèi)，例如在一個(gè)SLR內(nèi)，以避免穿越一些特殊列，例如I/O Column。相反地，如果數(shù)據(jù)路徑并未穿越SLR或I/O Column，可嘗試對(duì)相應(yīng)的MMCM或PLL做位置約束，使其位于這些負(fù)載的中央。