TIMEQUEST学习之黑金动力（四）

现在知道时序约束主要是FPGA to ic，或者ic to FPGA。

上图可以表示FPGA to IC, IC to FPGA.

fpga2ic：
fpga2ext 是 fpga 致 ic 信号的走线延迟；
clk2fpga 是时钟信号致 fpga 的走线延迟；
clk2ext 是时钟信号致 fpga 的走线延迟；
Tsu/Th 外部器件的寄存器特性；
（ Tsu 信号建立时间； Th 信号保持时间）
ic2fpga：
ext2fpga 是 ic 致 fpga 信号的走线延迟；
clk2fpga 是时钟信号致 fpga 的走线延迟；
clk2ext 是时钟信号致 fpga 的走线延迟；
Tco/minTco 外部器件的寄存器特性；
（ Tco 信号输出时间； minTco 最小信号输出时间）

 

 

 

先来看看FPGA2IC：

上图是FPGA to ic 的信号连接。我写的sram，uart 和这个 还是有点区别因为只有数据线，没有clk。

 

clock skew 结果最终会直接作用在数据的延迟上。这是非常重要的一点。clock skew = < destination reg clock delay > - < source reg clock delay >

对 fpga2ic 的外模型而言， fpga_clk 是源寄存器时钟然而 ext_clk 是目的寄存器时钟。
data delay = 2ns
data delay' = <data delay> - <clock skew>
= 2ns - 2ns
= 0ns
data delay 数据延迟
data delay' 时钟差作用后的数据延迟 

上图表示：数据延迟2ns，即2ns数据才到达目的寄存器，即建立时间8ns，但是因为时钟偏移2ns作用到数据偏移后，相当于数据没有延迟。即建立时间10ns。

 

时钟偏移： 2 - 1 = 1ns， 数据延迟： 2ns， 当时钟偏移作用于数据延迟后的数据延迟次：data_delay - clock_skew = 2  - 1 = 1 ns。

 

以上是建立关系，下面分析保持关系：

如果使用“屁股”计算保持时间：data_arrival_time - data_aquaire_time = 2 -2 =0ns.

同理如果使用“屁股”计算： （1+2） - 2 = 1 ns。

如果将clock_skew作用于data_delay：data_delay - clock_skew = 3 - 2 = 1ns。

 

 

以上是FPGA to ic，接下来讨论ic to FPGA：时钟偏移作用于数据后建立时间和保持时间。

可以看出此时FPGA是接收数据，但是时钟偏移作用于数据延迟原理一样的。

 

这是保持时间图。clock_delay = 1ns；data_delay = 2ns；data_delay‘ = data_delay - clock_skew = 2 - 1 = 1ns。

 

以上讨论的是一位位宽的，那多位位宽的呢?

均匀与不均匀的延迟压力。

这样对保持时间和建立时间是有影响的。从上图可以看出 max_delay = 3ns， min_delay = 1ns。建立时间最危险的是D[2] = 7ns，，保持时间最危险的是D[0] = 1ns，可以知道max_delay影响建立时间，min_delay影响保持时间。如下图：

clock_skew作用于不均匀的延迟会是什么样的结果？原理还是一样的，就是将时钟偏移作用于数据而时钟保持不变。如下图：