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Fanout,即扇出,指模块直接调用的下级模块的个数,如果这个数值过大的话,在FPGA直接表现为net delay较大,不利于时序收敛。因此,在写代码时应尽量避免高扇出的情况。但是,在某些特殊情况下,受到整体结构设计的需要或者无法修改代码的限制,则需要通过其它优化手段解决高扇出带来的问题。以下就介绍三个这样的方法:
首先来看下面这个实例,如图1所示为转置型FIR滤波器中的关键路径时序报告,在DSP in FPGA的FIR专题中有介绍转置型结构FIR滤波器输入数据的扇出较大,在下图中所示为11,因此net delay高达1.231ns,输入数据驱动了11个DSP48E1。
在没有优化情况下,该设计的fmax:206.016MHz
1. 寄存器复制
寄存器复制是解决高扇出问题最常用的方法之一,通过复制几个相同的寄存器来分担由原先一个寄存器驱动所有模块的任务,继而达到减小扇出的目的。通过简单修改代码,如图所示,复制了4个寄存器:din_d0、din_d1、din_d2、din_d3,din_d、din_d0、din_d1、din_d2分别驱动2个DSP48E1,din_d3驱动3个DSP48E1。其中在代码中为防止综合器优化相同寄存器,在对应信号上加入了(* EQUIVALENT_REGISTER_RE