Vivado综合中重定时的操作

5星

浏览量: 0

大小:None

文件类型：None

简介：
本文将介绍在使用Xilinx Vivado工具进行数字电路设计时，如何利用其内置功能执行重定时操作以优化设计性能。重定时是一种用于优化电路性能的时序技术，在保持输入/输出行为不变的前提下，通过调整组合逻辑与寄存器之间的关系来改善设计效率。以一个六输入加法器为例（图1），其中存在一条关键路径，这条红色标注的关键路径决定了整个电路的速度。通过对加法器输出端的寄存器进行重定时操作，并优化其内部的组合逻辑结构，我们可以提升整体性能表现。在原例中，整条线路延迟为4个时间单位。通过应用向后重定时设计（图2），将原本位于输出位置的一个或多个寄存器移至输入侧并与现有逻辑门相结合，可以减少关键路径上的元件数量和复杂度。例如，在这个例子中，我们可以看到原先的关键加法运算被简化成了一个两输入的版本。值得注意的是，采用向后重定时策略会导致电路中的总寄存器数增加：从最初的9个不同类型的寄存器变为12个。这是因为当把输出端的一个或多个寄存器移至内部时，必须在每个受影响逻辑门的两个输入口各增设一个额外的寄存器。总的来说，存在两种重定时方法——向后和向前： - 向后重定时是从某个逻辑门的输出处去除现有的寄存器，并在其相应的输入端创建新的寄存器。 - 相反地，前向重定时则是从逻辑门的输入部分移除一个或多个寄存器，在其输出位置插入新寄存器。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~

客服

Vivado综合中重定时的操作

优质

本文将介绍在使用Xilinx Vivado工具进行数字电路设计时，如何利用其内置功能执行重定时操作以优化设计性能。重定时是一种用于优化电路性能的时序技术，在保持输入/输出行为不变的前提下，通过调整组合逻辑与寄存器之间的关系来改善设计效率。以一个六输入加法器为例（图1），其中存在一条关键路径，这条红色标注的关键路径决定了整个电路的速度。通过对加法器输出端的寄存器进行重定时操作，并优化其内部的组合逻辑结构，我们可以提升整体性能表现。在原例中，整条线路延迟为4个时间单位。通过应用向后重定时设计（图2），将原本位于输出位置的一个或多个寄存器移至输入侧并与现有逻辑门相结合，可以减少关键路径上的元件数量和复杂度。例如，在这个例子中，我们可以看到原先的关键加法运算被简化成了一个两输入的版本。值得注意的是，采用向后重定时策略会导致电路中的总寄存器数增加：从最初的9个不同类型的寄存器变为12个。这是因为当把输出端的一个或多个寄存器移至内部时，必须在每个受影响逻辑门的两个输入口各增设一个额外的寄存器。总的来说，存在两种重定时方法——向后和向前： - 向后重定时是从某个逻辑门的输出处去除现有的寄存器，并在其相应的输入端创建新的寄存器。 - 相反地，前向重定时则是从逻辑门的输入部分移除一个或多个寄存器，在其输出位置插入新寄存器。

UG902-Vivado高层综合（中文）.pdf

优质

本PDF文档《UG902-Vivado高层综合》提供了Vivado设计套件中的高级综合工具使用指南，涵盖从算法建模到硬件实现的全流程指导，适合从事FPGA开发的专业人士阅读。 ug902-vivado高级综合（HLS）学习必备开发文档。

时钟树综合实战操作指南文档

优质

《时钟树综合实战操作指南》是一份全面解析和指导时钟树设计与实现的技术文档，旨在帮助工程师掌握时钟管理的关键技术和优化方法。在数字集成电路设计的后端流程中，时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）是一个至关重要的步骤。本段落将详细介绍如何使用Innovus工具进行时钟树综合的实际操作，并围绕CTS的基本概念、Pre-CTS结构分析、物理约束设定、流程拆解与优化以及完整CTS流程的启动展开深入探讨。时钟树综合是构建集成电路中时钟网络的过程，其目标在于确保所有逻辑门在同一时刻接收到一致的时钟信号，从而减少因时钟偏移（clock skew）导致的性能影响。这种偏移可能会引发数据同步问题，并降低电路的整体时间性能。在开始CTS之前，首先需要启动设计环境和工具。Innovus是一款先进的IC实现软件，用于将逻辑综合后的RTL网表转换为物理布局和布线。这一阶段通常包括配置工作环境、加载项目以及设置参数等步骤。第二部分关注的是Pre-CTS结构分析，在此阶段需对设计的时钟网络进行详细的观察与评估，并生成必要的Spec文件以使Innovus能够理解具体的设计需求。CTD（Clock Tree Data）工具在此环节中尤为重要，它帮助我们了解设计中的各个时钟路径及其特性，如Skew Group等。进入第三部分，我们将讨论物理约束设定，在此之前必须完成一系列预处理步骤并检查Prerequisite条件的满足情况，例如对时钟路径长度和扇出数进行评估。驱动约束（DRV）定义了信号源的能力，并通过手动设置NDR确保设计区域符合规则要求；布线约束则指导如何连接时钟树。第四部分主要讲解CTS流程的拆解与迭代优化过程。理解CTS的基本步骤至关重要，包括试运行Trial CTS、分析日志以识别问题以及报告时钟树和skew group的状态等环节。根据这些信息进行必要的调整并重新执行CTS操作，直至达到理想的时序性能及偏移目标。第五部分则介绍如何启动完整的CTS流程，这涉及将设计重置回pre-CTS状态，并设置MMMC（Multi-Metal Merged Clock）以进一步优化时钟树结构和提升时间性能。综上所述，掌握并有效应用时钟树综合技术对于提高数字集成电路的稳定性和可靠性至关重要。本段落旨在为工程师提供实用指导，帮助他们在实际工作中更好地理解和操作CTS流程。

C_UG902-Vivado高层综合.pdf

优质

本PDF文档深入介绍了Xilinx Vivado工具中的高层次综合（HLS）功能，旨在帮助工程师和开发者更高效地进行硬件设计与优化。初学Xilinx HLS的资料非常详细，能够显著提升FPGA开发效率。官方推荐的全中文教程适合英文不好的朋友参考。

UG902-Vivado高级综合.pdf

优质

本PDF文档深入讲解了使用Xilinx Vivado工具进行高级综合的技术和方法，涵盖设计流程、优化技巧及案例分析。适合从事FPGA开发的专业人士阅读。 UG902 - Vivado Design Suite User Guide: High-Level Synthesis (v2019.1) 提供了关于如何使用Vivado设计套件进行高层次综合的详细指南，适用于希望利用该工具高效实现硬件设计的用户和开发人员。文档涵盖了从概念理解到实际应用的各种方面，帮助读者掌握高级综合技术，并将其有效地应用于项目中。

FPGA Vivado Verilog中LMH0387的SPI读写操作

优质

本教程详解在FPGA开发环境中使用Vivado软件和Verilog语言实现LMH0387器件的SPI接口读写操作，涵盖配置与通信技巧。在FPGA（Field Programmable Gate Array）开发环境中使用Xilinx的Vivado工具以及Verilog硬件描述语言实现SPI（Serial Peripheral Interface）与LMH0387芯片之间的通信，是本段落讨论的核心内容。 1. **FPGA**：这是一种可编程逻辑器件，用户可以根据自身需求配置其内部资源来构建各种数字系统。而Xilinx的Vivado则是一款全面的设计开发平台，涵盖了从设计输入到物理实现以及硬件编程等各个环节，并支持多种设计流程和语言，包括Verilog、VHDL及SystemVerilog。 2. **Vivado**：作为一款由Xilinx提供的综合型开发套件，它集成了多项功能如逻辑合成、时序分析与布局布线等。该工具适用于不同的设计阶段并且能够处理多种硬件描述语言编写的代码。 3. **Verilog**：这是一种用于定义数字电路结构和行为的硬件描述语言，在本项目中主要用于编写SPI控制器程序以实现对LMH0387芯片的数据读写功能。 4. **SPI协议**：这代表一种同步串行接口，通常被用来连接微处理器和其他外围设备。它包含四种操作模式，并且使用MISO、MOSI、SCLK和CS等信号线进行数据传输与控制。 5. **LMH0387芯片**：这款高性能低功耗的模拟开关广泛应用于高速数据通信领域，如电信系统及视频处理装置中。通过SPI接口，FPGA可以编程控制该芯片的状态设置及其他参数调整。 6. **SPI读写操作**：在这一过程中，主设备利用SCLK发送时钟信号来协调MOSI和MISO的数据交换；同时CS线用于选择哪一个从属设备进行数据的接收或传输。在这个项目中，“spi.v”文件应包含初始化SPI接口、设定CS线路状态以及执行命令字节发出与响应读取等逻辑操作。 7. **IP核**：在Vivado设计环境中，预设功能模块（即IP核心）可以被重复利用于不同项目的开发之中。例如，在“ip_gtx_ex”文件中可能集成了支持高速数据传输的GTX IP核以增强FPGA与LMH0387之间的通信能力。综上所述，本项目的目标是通过Vivado和Verilog语言设计出一个SPI控制器模块，该模块能够有效地实现对LMH0387芯片的数据读写操作。为了完成这一任务，开发者需要掌握SPI协议的工作原理、熟悉Verilog编程技巧，并且熟练运用Vivado工具进行开发工作；同时还需要具备一定关于LMH0387特性的知识以便于正确配置和控制该元件的功能。

Vivado操作指南.pdf

优质

《Vivado操作指南》是一本详细讲解Xilinx Vivado设计套件使用方法的手册，涵盖从项目创建到实现和验证的全流程指导。对Vivado 2018.2的基本使用流程进行了详细说明。以一个流水灯入门工程为例，介绍了工程的建立、综合、实现以及下板调试的过程。

Vivado软件的基本操作

优质

本课程将详细介绍Xilinx Vivado软件的基础操作方法，包括项目创建、IP集成及基本仿真技术，适合初学者快速入门。 Vivado 软件基础操作是 FPGA 设计的基础步骤，包括语法检查、综合、约束输入、设计实现、下载固化文件等环节。一、语法检查在 Vivado 中进行语法检查的操作为点击“Flow Navigator”窗口中的“Open Elaborated Design”，此过程会检测设计的正确性，并通过 Message 窗口反馈错误或警告数量。如有需要，应修复问题后重新执行该步骤。二、综合启动综合流程需点击“Run Synthesis”。Vivado 会对源文件进行分析和优化并生成相应的网络表与原理图等输出结果。完成综合后，可以在 Open Elaborated Design 的子菜单中查看 Schematic（原理图）和 Netlist（网表）。三、约束输入约束输入是 Vivado 中的关键步骤之一。在此阶段需要设置 XDC 文件以绑定 .V 文件中的引脚与实际 FPGA 引脚。生成 XDC 文件的方法包括： 1. 通过 IO 面板进行配置。 2. 手动创建或加载 xdc 文件。四、时钟约束在定义时钟约束过程中，使用 create_clock 命令来设定具体的时钟参数如下例所示： ```makefile create_clock -name clk -period 20 [get_ports sys_clk] ``` 其中，-name 参数指定时钟名称；-period 设置周期时间；[get_ports sys_clk] 则表示从特定端口获取时钟信号。五、IO 约束对于 IO 端口的约束设置包括如下示例： ```makefile set_property -dict {PACKAGE_PIN R4 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports sys_clk] ``` 这里，PACKAGE_PIN 指定具体的引脚位置；而 IOSTANDARD 定义了输入输出的标准电平。六、设计实现在该步骤中点击“Generate Bitstream”按钮生成 bit 流文件，并通过 Project summary 查看进展。同时建议勾选生成 BIN 文件选项以备后续固化程序使用。七、下载和固化文件为了将位流文件传输至 FPGA，需先确保仿真器与 Vivado 软件连接正常（点击“Open Hardware Manager”并确认硬件连接状态）。在成功建立链接后，选择合适的 bit 文件进行下载。若遇到连接问题，则可能需要重启软件或安装 JTAG 驱动程序。八、添加 FLASH 器件如果计划将设计固化到外部存储器中，则需先通过筛选条件选定适当的 FPGA 闪存设备（如：制造商、通讯接口类型等）并将其加入项目内。九、下载 bin 文件至 Flash 最后，选择目标 flash 设备右键点击“program”或相应选项来执行文件写入操作。若需要清空现有内容，则在该对话框中仅勾选擦除选项即可完成全部流程。

（资源）UG902-Vivado高级综合.pdf

优质

《UG902-Vivado高级综合》是一份详尽的技术文档，专注于Xilinx Vivado设计套件中的高级综合功能。该PDF文件为工程师提供了关于如何优化硬件描述语言代码以提高性能和效率的深入指导与实例分析，是从事复杂数字系统开发不可或缺的学习资源。 HLS高层次综合包含六大类，提供了二十多个例程，并附有配套的PDF文档，是一份非常有价值的资料。