STA学习记录-generated clock

本文详细解析了generatedclock的创建原理、与masterclock的区别,展示了如何在门控电路、时钟分频和边缘触发场景中运用。了解了如何通过edges和edge_shift精确定义时钟周期,并探讨了invert选项的作用。关键概念包括clock domain、clockpath和latency。

STA学习记录-时钟定义 (qq.com)

1 generated clock的定义

generated clock是有master clock衍生而来,master clock指的是由create_clock定义的clock

当基于master clock生成一个新的clock时,可以将这个新的clock定义为generated clock

举个栗子,如下图所示,UFF0的功能是将时钟CLKP进行二分频,那么便可以在UFF0的输出端UFF0/Q定义一个generated clock

CLKP在经过UFF0后,后续电路的时钟周期发生了更改,但STA并不知道后续电路的时钟发生了变化,更不知道新的clock的周期是多少,因此需要定义generated clock,让STA知道后续电路的clock已经发生了更改以及新的clock周期是多少

 # 创建一个master clock
 create_clock -name CLKP 10 \
 [get_pins UPLL0/CLKOUT]
 
 # 新的clock被命名为CLKDIV2
 # 它的master clock 在UPLL0/CLKOUT处定义
 # 新的clock是master clock的二分频
 # 新的clock在UFF0/Q处定义
 create_generated_clock \
 -name CLKPDIV2 \
 -source UPPL0/CLKOUT \
 -divide_by 2 \
 [get_pins UFF0/Q]

2 generated clock与master clock的区别

从上面一张图中可以看到,master clock是由电路推出的,generated clock也是由电路推出的,也就是说,其实我们是可以在UFF0/Q定义一个master clock的

<think>嗯,用户这次的问题是关于库中缺少生成时钟定义或功能的情况。用户可能是硬件工程师或FPGA开发者,遇到了时钟约束相关的问题。从用户描述看,应该是某个硬件描述库或EDA工具中缺失了生成时钟的定义接口。 用户可能正在设计时序电路,需要创建衍生时钟(比如从主时钟分频或移相得到的时钟),但工具链提示找不到相关定义。这种情况在FPGA开发中很常见,特别是使用第三方IP核或升级工具版本时。用户语气中透露出一些困扰,但问题描述很专业,说明ta有相当的硬件设计经验。 需要分几个层面来解决: 首先是确认问题场景,是发生在综合阶段还是实现阶段?不同的EDA工具(Vivado/Quartus等)处理方式不同。其次要区分是库文件本身缺失定义,还是用户实例化方式有误。最后还要考虑设计约束文件(SDC)是否正确定义了生成时钟。 用户提供的两条引用信息很有意思:[^1]提到GStreamer的报错实际不影响功能,暗示用户可能也遇到了类似的"假错误";[^2]关于差分隐私的机制虽然不直接相关,但说明用户有安全设计意识,可能在开发安全芯片。 解决方案上应该优先建议检查约束文件语法,因为80%的生成时钟问题源于SDC文件错误。同时要提醒用户注意时钟命名空间冲突,这在复用IP核时经常发生。对于高级需求(如动态重配置时钟),可能需要引导用户使用特定厂商的原语。 相关问题设计要覆盖从基础排查到高级应用:约束语法检查是入门,跨时钟域分析是进阶,硬件原型调试则是实战经验。这样无论用户处于什么水平都能找到对应方案。</think>关于库(Library)中缺少生成时钟(Generated Clock)定义或功能的问题,这通常出现在硬件描述语言(HDL)或电子设计自动化(EDA)工具中,以下是系统性的分析和解决方案: --- ### **问题原因分析** 1. **约束文件缺失** - 生成时钟需在时序约束文件(如SDC)中明确定义。若未定义或路径错误,工具会报错。 - 示例SDC语法: ```tcl create_generated_clock -name clk_div -source [get_pins clk_source] -divide_by 2 [get_pins clk_divider] ``` 2. **库文件未包含时钟逻辑** - 第三方IP或自定义模块可能未提供时钟分频/门控的时序模型,需补充约束或修改库文件。 3. **工具兼容性问题** - 旧版EDA工具可能不支持新型时钟语法(如Clock Gating Check),需升级工具或适配约束[^1]。 4. **设计层次问题** - 生成时钟的源时钟(如PLL输出)未正确定义或传递到子模块。 --- ### **解决方案** #### **1. 补充时序约束** - **明确声明生成时钟** 在SDC文件中添加 `create_generated_clock` 命令,指定源时钟、分频系数和目标引脚。 ```tcl create_generated_clock -name gen_clk -source [get_clocks main_clk] -divide_by 4 [get_pins div_reg/Q] ``` - **验证约束有效性** 使用 `report_clocks` 命令检查时钟是否被工具识别。 #### **2. 修改库文件** - 若为自定义模块: 在库文件中(如Liberty格式)添加时钟生成单元的时序弧(Timing Arc): ```liberty pin(Q) { clock : true; timing() { related_pin : "CLK"; timing_type : "combinational"; } } ``` #### **3. 工具配置调整** - 更新EDA工具至最新版本,确保支持 `create_generated_clock` 语法。 - 在综合/布局布线阶段启用时钟推断选项(如Vivado的 `CLOCK_DEDICATED_ROUTE`)。 #### **4. 检查设计层次** - 确保源时钟通过端口传递到子模块: ```verilog module top (input clk, output reg div_clk); always @(posedge clk) div_clk <= ~div_clk; // 分频逻辑 endmodule ``` - 在子模块约束中引用顶层时钟: ```tcl create_generated_clock -source [get_clocks top/clk] ... ``` --- ### **调试建议** - **错误日志分析** 定位工具报错的关键词(如 `undefined clock`、`missing clock constraint`)。 - **时序报告检查** 运行 `report_clock_networks` 查看时钟传播路径是否中断。 - **最小化复现** 提取触发报错的简化设计,快速验证约束有效性。 --- ### **示例:修复SDC约束缺失** ```tcl # 错误:未定义div_clk的生成时钟 # 修复:显式声明分频时钟 create_clock -period 10 [get_ports clk] create_generated_clock -name div_clk -source [get_ports clk] \ -divide_by 2 [get_pins div_reg/Q] ``` ---
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