静态时序分析概述及FPGA应用

最新推荐文章于 2024-03-11 16:10:45 发布
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静态时序分析是FPGA设计的关键技术，用于预测电路时序行为，确保性能要求。本文介绍其概念、路径延迟分析、时钟边沿约束、数据路径约束，并探讨在FPGA时序优化、约束验证和环回测试中的应用，同时提供Verilog HDL的静态时序分析示例。

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静态时序分析概述及FPGA应用

静态时序分析是一种在FPGA（现场可编程门阵列）设计中广泛应用的技术。通过对电路的时序特性进行分析，可以确保设计达到预期的性能要求，并提前发现和解决时序问题。本文将介绍静态时序分析的概念、方法以及在FPGA设计中的应用，并附有相应的源代码示例。

一、静态时序分析概述
静态时序分析是指在不考虑电路运行过程中的动态变化情况下，通过静态分析的方式预测电路的时序行为。主要目标是确定与时序相关的路径延迟、时钟边沿约束等关键参数，以保证电路的正常功能和性能。静态时序分析通常包括以下几个方面：

  1. 路径延迟分析：通过分析电路中各个信号路径的延迟，确定关键路径和最大路径延迟。这有助于优化电路的性能，避免由于延迟过长导致的时序失败。

  2. 时钟边沿约束：时钟边沿是电路中一个重要的时序参考点。通过设置时钟边沿约束，可以规定各个时序操作在时钟边沿之前或之后执行，以确保电路的正确同步。

  3. 数据路径约束：针对数据路径中的各个寄存器和组合逻辑，设置相应的数据路径约束。这有助于避免数据传输错误和时序冲突，提高电路的可靠性和稳定性。

二、FPGA中的静态时序分析应用
FPGA是一种可编程的硬件平台，广泛应用于数字电路设计和嵌入式系统开发。在FPGA设计中，静态时序分析起到了至关重要的作用。以下是FPGA中的一些常见的静态时序分

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FPGA中的STA静态时序分析及其应用
pytorchCode的博客
08-08 179
时序分析是数字电路设计中非常重要的一部分，它可以验证电路的时序特性以及信号传输的时间。在本文中，我们介绍了FPGA设计中的STA静态时序分析，包括它的作用、原理和实现方法以及应用。STA在FPGA设计中扮演着至关重要的角色，可以验证电路的时序特性和信号传输的时间，从而提高电路的性能和可靠性。通过STA，设计师可以找出电路中存在的潜在问题，从而对电路进行优化和改进，以提高电路性能和可靠性。STA软件会分析电路中的每个时序路径，计算出每个时序路径的延迟和时序。FPGA中的STA静态时序分析及其应用。
时序分析方法概述及Verilog实现
CvhShell的博客
09-17 299
动态时序分析：动态时序分析是通过对电路的行为进行建模和仿真，模拟电路的时序行为，包括时钟间隙和电气时序等因素。通过建立适当的时序路径和定义正确的时钟边沿触发条件，我们可以使用时序分析方法验证电路的时序行为。时序分析是数字电路设计中的重要环节，它用于验证和优化电路的时序行为。静态时序分析：静态时序分析是通过对电路的逻辑结构进行建模和分析，基于时序路径的延迟信息进行分析。电气时序（Electrical Timing）：电路中的信号传播存在延迟和冲突等问题，需要通过时序分析来确保信号能够在正确的时刻到达目标。
一文弄懂Verilog静态时序分析中的建立时间和保持时间
weixin_43958428的博客
12-12 1624
建立时间和保持时间，是静态时序分析中的重要一环，通常以建立时间裕量和保持时间裕量的形式出现，来评价Verilog设计的电路是否符合要求。而静态时序分析，又是评价Verilog代码能否在FPGA等硬件载体中稳定运行得一个重要手段，是上板调试前的必要步骤，因此初学者应该充分理解其含义，为后续的深入学习打下基础。
静态时序分析：典型与非典型时序路径的约束详解（一）
前进，才知道自己的渺小
03-07 2927
时序路径是静态时序分析中的一个重要概念，了解时序路径能帮助设计者更好地编写SDC脚本，本文旨在详细介绍时序路径相关内容。 首先给出时序路径的定义：时序路径是由时序弧构成的数据路径，静态时序分析会分别对每条有约束的时序路径进行时序检查（例如建立时间检查、保持时间检查、移除时间检查、恢复时间检查等）。 时序路径可以是典型的，也可以是非典型的；时序路径可以是有约束的，也可以是未约束的。
静态时序电路分析(fpga/verilog/vhdl)
06-26
在电子设计自动化（EDA）领域，静态时序分析（Static Timing Analysis，STA）是FPGA（Field-Programmable Gate Array）和ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）设计中不可或缺的一环。它主要用于验证数字...
FPGA STA(静态时序分析)
01-21 2511
FPGA STA(静态时序分析) 今天给大侠带来FPGA STA(静态时序分析)，话不多说，上货。 一、概述 1.1 概述 在快速系统中FPGA时序约束不止包含内部时钟约束，还应包含完整的IO时序约束和时序例外约束才能实现PCB板级的时序收敛。因此。FPGA时序约束中IO口时序约束也是一个重点。仅仅有约束正确才能在快速情况下保证FPGA和外部器件通信正确。 1.2 FPGA总体概念 因为IO口时序约束分析是针对于电路板整个系统进行时序分析，所以FPGA需要作为一个总体分析，当中...
FPGA静态时序分析与约束（一）、理解亚稳态
最新发布
主要分享学习中的知识和遇到的问题
03-11 2906
参考资料：Altera公司的官方发布的白皮书（提取码6Ese）亚稳定性（Metastability）是数字电路（含 FPGA）中导致系统失效的一种现象，当信号在非相关时钟域或异步时钟域之间传输时发生。本文叙述 FPGA 中的亚稳定性，讨论了它如何发生，如何导致系统失效。数字电路的设计者通过对两次失效之间间隔的平均值（MTBF）进行计算，得到亚稳定性的定量描述，从而指示设计者采取适当的方法以减少发生失效的可能性（几率）。
静态时序分析：高速FPGA设计的高效验证策略
静态时序分析在高速FPGA设计中的应用 在高速FPGA设计过程中,静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）扮演着至关重要的角色。它是一种高效的验证手段，特别适用于大规模和高速度的FPGA项目，因为传统的动态门级...
FPGA知识点汇总（verilog、数字电路、时序分析、跨时钟域、亚稳态）
m0_47757655的博客
07-07 2636
FPGA知识点汇总，包括编程语言、数字电路、ASIC高级芯片综合等知识点，笔者两个月吐血整理！！！！
运算器的基本组成及操作过程
weixin_44915226的博客
03-02 8049
运算器的基本组成 ACC：累加器；ALU算数逻辑单元；X操作寄存器；MQ乘商寄存器。 核心为ALU ACC和X为两个寄存器，用于数据的输入，ACC也能保存结果 由于乘法操作结果较长，会把增加出来的部分放到MQ 各个组成部分执行运算时，要存放的数据： 加法与减法类似： 乘法： 除法： 加法操作 ①初态：ACC中要保存 被加数 ②假设加法指令中，加数的地址为M，那么取出M中的数据放到X寄存器中，即 [M]->X ③由ALU执行加法，最后放到ACC中 减法操作 减法操作与加法操作一样 乘法操作 ①
Verilog中用于时序验证的系统任务[setup][hold][skew][width][recovery][removal]【STA静态时序分析】
DengFengLai123的博客
05-05 9668
下列时序检查语句错误的是（） A. $setup(posedge clk, data, tSU) B. $hold(posedge clk, data, tHLD) C. $setuphold(posedge clk, data, tSU, tHLD) 答案：A 解析： 在时序检查函数中，$setup 函数比较特殊，格式是： $setup(data_event, reference_event, limit); 其他常见的检查是： $......(reference_...
verilog中if-else和case（）在静态时序中的差异。
cattao1989的博客
08-08 2606
对于if-else和case（）的设计在静态时序中对设计最大时钟频率的影响。 代码： if-else对时序的影响： 当用Timequest做静态时序分析时，查看if-else对设计最大时钟的影响，发现最大时钟只能到97.54M。PLL输出是100M，显然没有超过100M。 case（）对时序的影响： 当用Timequest做静态时序分析时，查看case（）对设计最大时钟的影响，发现最大时钟可以达到100.16M，PLL输出是100M,电路能达到的最大时钟为100.1..
FPGA静态时序分析简单解读
是真学霸自风流，公众号：IC免费课
11-07 8729
任何学FPGA的人都跑不掉的一个问题就是进行静态时序分析。静态时序分析的公式，老实说很晦涩，而且总能看到不同的版本，内容又不那么一致，为了彻底解决这个问题，我研究了一天，终于找到了一种很简单的解读办法，可以看透它的本质，而且不需要再记复杂的公式了。 我们的分析从下图开始，下图是常用的静态分析结构图，一开始看不懂公式不要紧，因为我会在后面给以非常简单的解释： 这两个公式是一个非常全面的，
【FPGA——基础篇】静态时序分析基础
Lily_9的博客
03-02 1401
一、建立时间，保持时间 为了确保寄存器在时钟沿稳定采集数据，那么必须要满足寄存器的建立，保持时间要求。 建立时间要求：在寄存器有效时钟沿之前至少Tsetup时间，数据必须到达且稳定。如下图所示。 保持时间要求：在数据采集有效时钟沿之后，数据必须维持最短Thold时间不变。如...
FPGA 静态时序分析 STA（概念篇）
StephenZhou
12-18 4306
目录 1、背景知识介绍： 1.1启动沿（launch）和锁存沿（latch）： 1.2建立（setup）和保持（hold）时间​ 1.3数据到达时间（DAT：Data Arrival Time） 1.4数据建立需要时间（DRTsu：Data Require Time (Setup)） 1.5数据保持需要时间（DRTh：Data Require Time (Hold)） 1....
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静态时序分析是检查IC系统时序是否满足要求的主要手段。以往时序的验证依赖于仿真，采用仿真的方法，覆盖率跟所施加的激励有关，有些时序违例会被忽略。此外，仿真方法效率非常的低，会大大延长产品的开发周期。静态时序分析工具很好地解决了这两个问题。它不需要激励向量，可以报出芯片中所有的时序违例，并且速度很快。     通过静态时序分析，可以检查设计中的关键路径分布；检查电路中的路径延时是否会导致setup
FPGA中的静态时序分析的一些总结
Whistle0602的博客
03-13 1363
FPGA中静态时序分析的公式，有很多版本，而且内容看起来又不太一样，但是只要反复去琢磨，还是能看透它的本质，而且不论看到什么变化形式的公式，我们还是能知道其表达的意思。 前半部分原文：http://blog.youkuaiyun.com/verylogic/article/details/14261989?reload 话不多说，这个问题必须上图： 这两个公式是...
FPGA静态时序分析基础
u012521203的专栏
08-14 1299
基本概念 Skew:时钟偏移 Skew表示时钟到达不同触发器的延时差别，Tskew = 时钟到达2号触发器的时刻 -时钟到达1号触发器的时刻。 Jitter:时钟抖动 Jitter表示时钟沿到来时刻与标准时刻的差别或者时钟占空比的变化。 Setup time: 建立时间 Setup time表示数据要在时钟沿到来之前保持稳定的最短时间。 Hold time: 保持时间 Hold time表示数据要在时钟沿过去之后保持稳定的最短时间。 timing path：时序路径 静态时序分析首...
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