FPGA學習(第8節)-Verilog設計電路的時序要點及時序仿真


一個電路能跑到多少M的時鍾呢?

這和電路的設計有密切聯系(組合邏輯的延時),我們知道電路器件都是由一定延遲的,所以信號的仿真很重要。如果延遲時間大於時鍾,就會導致時序違例,出現邏輯錯誤。

項目要求300M怎么實現呢?

學習涉及如下:

 

  • 建立時間保持時間;
  • 電路延時
  • 時鍾頻率
  • 關鍵路徑
  • 流水線設計來提高CLK

 

首先來看下D觸發器

一、D觸發器時序分析

 

上升沿前后對D有一定要求,稱為上升時間和保持時間

電路都是存在延時的:

時鍾頻率最高可達多少:

由系統的延時時間情況決定。

降低關鍵路徑的延時時間,如組合邏輯的時間來提高系統可運行的頻率。

優化設計方案:

 

 

 

乘法器變成:選擇器+加法器

+

由此我們可以看出,電路的設計決定了延時時間的大小。一般而言乘法器會占用比加法器更多的延遲時間。所以設計中盡量降低乘法器的個數,來降低組合邏輯造成的延時。

 

 

 

接下來,我們來學習一下,如何通過軟件仿真來檢查系統是否滿足時序要求,及系統的當前頻率是否可以正常實現功能。

二、仿真操作

 

(1)    編譯

(2)    查看RTL電路

 

(3)編譯--時序分析器

 

產生時序網表

 

(1)    添加約束,告訴軟件時鍾是多少等

(2)    先產生時鍾

點擊run

雙擊報告

 

建立時間不滿足

想知道哪里不滿足 哪個路徑延時比較大,點擊下面,

列出了所有不滿足的路徑



 

正常大於等於0

 

修改時序約束:

 

通過以上學習,我們認識到了,系統的時鍾頻率不是可以隨意設定的很高的,它有系統設計的結構造成的延時時間來決定(組合邏輯)。

我們可以通過降低乘法器的個數,采用流水線的設計方法來提高系統可達到的最高時鍾。

並通過了軟件仿真來驗證當前頻率是否能保證系統正常運行,滿足時序要求。

轉載自:http://blog.csdn.net/fengyuwuzu0519/article/details/72599432?locationNum=14&fps=1


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