本文深入探讨了FPGA设计中的时序问题及其解决方案,详细讲解如何进行时序分析和优化,以达到时序收敛的目标。适合电子工程与计算机科学领域的专业人士阅读。
FPGA时序的基本概念是基于系统需求及其上下游设备的需求来确定的。我们的设计需要与其他设备进行数据交互,这些设备可能是FPGA外部的芯片或内部的硬核。
对于FPGA设计而言,在指定条件下正常工作至关重要,这包括同步时序电路的工作频率和输入输出设备的时序要求。在FPGA设计中,所有路径都是同步时序电路,并且各处延迟能够估计出来;然而,它无法了解外部设备的具体时序关系。因此,需要定义timing constraints来确保正确性:
- 输入路径(Input paths):这涉及到输入数据与时钟之间的相位关系。
- 寄存器到寄存器的路径(Register-to-register paths)
- 输出路径(Output paths)
此外,还有特定路径例外情况(Path specific exceptions),但此处暂不讨论。对于输入路径而言,主要关注OFFSET IN约束条件,并且针对不同的数据输入方式(系统同步、源同步以及单倍速率SDR和双倍速率DDR)进行考虑。