ProtoCompiler使用经验(7):Incompatible IO

文章讲述了在使用ProtoCompiler构建工程时遇到关于XilinxDDR4控制器IP的错误,原因是LVCMOS12标准不支持ddr4_reset_n端口的12mA驱动。解决方案是修改驱动能力为SSTL12,并在fdc文件中添加相应约束。

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一 现象描述

使用ProtoCompiler搭建的原型工程中集成了Xilinx DDR4控制器IP,在place阶段报以下ERROR:

[DRC BIVB-1] Bank IO standard Support: Bank 63 has incompatible IO(s) because:
The LVCMOS12 I/O standard does not support a drive strength of 12. Move the following ports or change their properties: c0_ddr4_reset_n.

二 原因分析

查阅UG571:

7b5daa425ac64874a38f82e22cae72b2.jpg

 Vivado2018.1中,在不对LVCMOS12标准IO的驱动能力进行约束时,默认为12mA。但LVCMOS12标准的HP I/O Bank并不支持12mA的驱动能力。ProtoCompiler在调用Vivado2018.1进行place时,将ddr4的c0_ddr4_reset_n端口映射到bank63(HP I/O Bank),且默认约束其电压标准为LVCMOS12(默认驱动能力为12mA),故报出此ERROR。

三 解决方案

在Vivado中可以使用上图中的约束语句修改其驱动能力。但HAPS-80的官方DDR4子板手册需要将IO标准设置为SSTL。故尝试修改其电压标准为SSTL12。通过查阅手册HAPS Prototyping Compiler and Mapper Guide,在ProtoCompiler的fdc文件中添加以下约束语句:

define_io_standard {c0_ddr4_reset_n} -delay_type output syn_pad_type {SSTL_12}

问题解决。

 

<think>嗯,用户在使用Vivado进行布局布线到50%的时候遇到了一个DRC错误,具体是BIVB-1,关于IO标准的冲突。首先,我需要回忆一下Vivado的DRC错误类型。BIVB-1这个错误代码通常和BankIO标准兼容性有关。可能的情况是,同一个Bank中的不同IO端口被分配了不兼容的电压标准,导致冲突。 接下来,用户需要了解FPGABank结构。每个Bank有特定的电压需求,同一个Bank内的所有IO必须使用兼容的电压标准。比如,如果某个Bank的VCCIO是3.3V,那么这个Bank中的IO不能配置为需要1.8V的标准,比如LVDS。 然后,用户可能需要检查他们的设计中的IO约束文件,尤其是XDC文件中的set_property命令,确认每个端口的IO标准是否正确,是否有冲突。例如,可能存在某个Bank中同时使用了LVCMOS33和LVDS_25,而这两种标准在同一个Bank是不允许的。 另外,还要考虑是否存在不同Bank之间的电压冲突,或者是否有未正确配置的差分对,单端信号误配为差分等情况。比如,差分信号需要成对出现,并且使用正确的差分IO标准,如LVDS_25,而单端信号则使用对应的标准,如LVCMOS33。 用户可能需要使用Vivado的IO布局工具,比如IO Ports界面,查看各个端口的Bank分布和电压标准,确认是否有不兼容的情况。同时,检查Bank的电压设置是否正确,特别是VCCO和VREF的配置是否符合所选IO标准的要求。 此外,用户可能没有正确配置差分对的属性,例如漏掉了DIFF_TERM或者设置错误的电平标准。这种情况下,需要检查差分对的约束是否正确应用。 最后,建议用户通过重新检查约束文件、使用Tcl命令验证IO分配、生成DRC报告来定位具体冲突的位置,并根据错误信息调整IO配置,确保同一Bank内的所有端口使用兼容的电压标准。</think>Vivado在布局布线阶段报错 **IO standard [DRC BIVB-1]** 的根本原因是 **FPGA的同一I/O Bank内存在电压标准不兼容的冲突**。以下是详细分析和解决步骤: --- ### **1. 错误原因分析** - **FPGA Bank规则**:Xilinx FPGA的I/O Bank具有以下特性: - 每个Bank的I/O电压(VCCO)必须统一。 - 同一Bank内所有I/O引脚必须使用兼容的电压标准(如LVCMOS、LVDS等)。 - **典型冲突场景**: - 同一Bank中混合了3.3V(如LVCMOS33)和1.8V(如LVDS_25)电平标准。 - 差分对(如LVDS)与单端信号(如LVCMOS)混用未正确配置。 --- ### **2. 关键检查步骤** #### **(1) 检查I/O约束文件(XDC文件)** - 确认每个端口的`IOSTANDARD`属性是否符合目标Bank的VCCO电压。 ```tcl set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {your_port_name}] ``` #### **(2) 核对Bank电压分配** - 通过Vivado的 **IO Ports** 视图查看各Bank的VCCO电压: - 确保同一Bank内所有信号的`IOSTANDARD`与Bank的VCCO一致。 - 例如:若Bank电压设为3.3V,则不能使用LVDS_25(需2.5V)。 #### **(3) 差分信号特殊配置** - 差分对(如LVDS)必须成对分配,并正确设置`DIFF_TERM`属性: ```tcl set_property DIFF_TERM TRUE [get_ports {diff_p_port}] set_property IOSTANDARD LVDS_25 [get_ports {diff_p_port}] ``` #### **(4) 检查未使用Bank引脚** -使用的引脚若未正确约束(如设为`FLOAT`),可能导致意外冲突: ```tcl set_property DRIVE 0 [get_ports {unused_port}] ``` --- ### **3. 解决方案** 1. **重新分配I/O位置**: - 将冲突的I/O端口迁移到其他Bank(确保目标Bank的VCCO兼容)。 2. **统一Bank电压标准**: - 若某Bank使用LVDS_25,需设置其VCCO为2.5V。 3. **生成DRC报告定位冲突**: ```tcl report_drc -name drc_1 ``` - 根据报告中的`Conflicting Ports`列表调整约束。 --- ### **4. 示例修正案例** - **错误配置**: - Bank 34:VCCO=3.3V - Port A: `IOSTANDARD = LVCMOS33` (兼容) - Port B: `IOSTANDARD = LVDS_25` (不兼容,需2.5V) - **修正方法**: - 将Port B移至VCCO=2.5V的Bank,或修改其IOSTANDARD为LVCMOS33--- ### **5. 扩展建议** - 使用 **Vivado I/O Planning** 工具可视化Bank分配。 - 通过TCL命令快速验证约束: ```tcl validate_hierarchical_placement ``` 通过以上步骤可系统性解决BIVB-1错误。若仍存在问题,建议提供具体I/O分配表进一步分析。
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