logical exclusive 与 physical exclusive 的区别

数字电路中一般会有多个clock，这些clock 相互之间有些是同步的，需要做 timing check 的，有些是异步的，不需要做 timing check 的，还有些是互斥的，需要 exclude 掉的，这些关系就需要在 sdc 中声明出来，告诉工具哪些需要 check， 哪些不需要。

sdc 中的命令 set_clock_group 就是用来声明 clock 之间的关系，具体用法如下：

1. 异步时钟，不做 timing check 

比如在下图这个电路中，如果 C1 和 C2 这两个 clock 是异步的，那么一般是不需要 check 这条 path 的，

此时就可以用如下命令来告诉工具：

set_clock_group -asynchronous  -group C1 -group C2

 

2. logical exclusive 

如果一个电路中有两个 clock， 但是有一个选择信号控制这两个 clock，如下图：

 

这样的两个 clock 是应该声明成 logical exclusive 的，命令如下：

create_clock -period 10 -name C1 -waveform {0 5} [get_ports C1]
create_clock -period 20 -name C2 -waveform {0 12} [get_ports C2]
set_clock_groups -logically_exclusive -group C1 -group C2

 

3. physical exclusive 

如果两个 clock 定义在同一个端口上，那么这两个 clock 在物理层面就是不可能同时存在的，此时就需要声明成 physical exclusive 

比如在如下电路中，由于 C1 C2 在 F3 F4 之间是有交互的，而在 F1 F2 之间，只能是 C1-C1 或者 C2-C2，不可能出现 C1-C2 或 C2-C1 

这时就需要在 MUX 的输出端创建两个 generated clock，然后声明成 physical exclusive 

create_clock -period 10 -name C1 -waveform {0 5  } [get_ports C1]
create_clock -period 20 -name C2 -waveform {0 12} [get_ports C2]

create_generated_clock -name GC1 -divide_by 1 \
       -source [get_pins mux1/A] [get_pins mux1/Z] -combinational
create_generated_clock -name GC2 -divide_by 1 \
       -source [get_pins mux1/B] [get_pins mux1/Z] -combinational -add

set_clock_groups -physically_exclusive -group GC1 -group GC2

 

所以 logical exclusive 与 physical exclusive 的区别就是：

如果两个 clock 同时存在，且有一个选择端控制这两个信号，那么它们就是 logical exclusive

如果两个 clock 不可能同时出现在电路中（比如定义在同一个点上），那么它们就是 physical exclusive 

 

Question：

在第二个图中，如果把 C1 C2 声明成 physical exclusive，会有什么问题？

虽然 logical exclusive 和 physical exclusive 都可以保证 C1 C2 之间不做 timing check，

但是 logical exclusive 情况下，工具会计算 C1 C2 之间的 crosstalk，而在 physical exclusive 情况下，则不会计算 crosstalk

在第二个图中，C1 C2 有各自单独的走线，它们之间的是有可能出现 crosstalk 的，所以不能声明成 physical exclusive

 

最后附上一本教材中对 logical exclusive 和 physical exclusive 区别的解释：

 

 

 

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