FPGA时序约束中常用公式推导

本文详细解析了在FPGA设计中加入时序约束的目的及其重要性。通过具体实例介绍了时序约束如何确保数据到达及保持时间满足要求,并解释了最大最小延迟、时序裕量等概念。此外,还阐述了输入输出延迟的计算方法以及如何确定设计的最大运行频率。

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在fpga工程中加入时序约束的目的:
1、给quartusii 提出时序要求;
2、quartusii 在布局布线时会尽量优先去满足给出的时序要求;
3、STA静态时序分析工具根据你提出的约束去判断时序是否满足的标准。
举个形象的比喻:就好比我要让代工厂(类比quartus ii)给我加工一批零件,要求长宽高为10x10x10cm,误差不超过1mm(类比时序约束条件)。代工厂按要求(即约束条件)开始进行生产加工,工厂为了不返工,肯定会尽量生产出达到我要求的零件。当加工完成后,质检员(类比STA静态时序分析工具)按我给出的要求进行检验看是否满足要求。要是工厂想尽了各种办法也不能达到我给出的要求,那么就是我给出的要求太高了(即时序约束中的过约束),要是我给出的要求太低(比如说加工成方形就行,而没有指出长宽高),那么工厂很容易就生产出来了,但这并不是我想要的,这是由于我给出的约束太松 即相当于时序里的 欠约束。
quartus ii里的静态时序分析(STA):是套用特定的时序模型,针对特定电路分析其是否违反设计者给定的时序限制。说白了就是检查fpga内部所有寄存器的建立时间保持时间是否满足spec给定的要求。
1、Data Arrival Time 数据到达目的寄存器REG2时间
这里写图片描述
2、Clock Arrival Time 时钟到达目的寄存器REG2时间

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