静态时序分析基础与应用连载（2）.doc

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1、静态时序分析基础与应用连载（2）　　除了Clock之外，对于电路其他输出输入端点及其周边的环境（BoundaryCondiTIon）也要加以描述。在说明BoundaryCondiTIon之前，我们得对路径（Path）有更进一步的了解。上文曾提及STA会将电路中所有的Path找出来加以分析，但Path的定义是什么呢？　　Path根据起点及终点可以分为4种：　　由Flip-FlopClock输入到Flip-Flop资料输入（图十七左上）。由主要输入（PrimaryInput，简称PI）到Flip-Flop资料输入（图十七右上）。由Flip-Fl

2、opClock输入到主要输出（PrimaryOutput，简称PO）（图十七左下）。由主要输入到主要输出（图十七右下）。当Clock规格确定了之后，第1种Path的时序限制（TImingConstraint）就自动的给定了。为了给定其他3种Path的时序限制，我们必须定义BoundaryCondiTIon。　　　　图十七　　一般来说，我们会定义下列的BoundaryCondition：　　DrivingCell：定义输入端点的推动能力（图十八）。InputTransitionTime：定义输入端点的转换时间（图十八）。OutputCapac

3、itanceLoad：定义输出负载（图十八）。InputDelay：输入端点相对于某个Clock领域的延迟时间。（图十九，Delayclk-Q+a）OutputDelay：自输出端点往外看相对于某个Clock领域的延迟时间。（图十九，c）在这些BoundaryCondition定义之后，上述4种Path事实上都可看成是第1种Path（Flip-Flop到Flip-Flop）。也就是说，加上BoundaryCondition后，只要Clock给定，所有Path的TimingConstraint就会自动给定。　　　　图十八　　　　图十九　　由于

4、每个Path都有TimingConstraint，所以时序分析都能够进行。但在某些情况下，有些Path的分析可能没有意义，因此你会想忽略这些Path的分析。或是有些Path分析的方式不一样，你会想指定这些Path的分析方式。此时就要设定一些TimingException，如FalsePath和Multi-cyclePath等等来处理非一般性的时序分析。　　STA流程及分析方式　　STA的流程如图二十所示，而其分析验证的项目就是我们前文提及之时序检查相关的TimingArc，如SetupTime、HoldTime等等。以下我们针对SetupT

5、ime举1实际范例来说明STA的分析方式。　　　　图二十　　SetupTime　　设计电路如图二十一所示，时序模型（TimingModel）及时序限制（TimingConstraint）如下：　　　　图二十一　　所有逻辑闸在输出讯号上升时最长的延迟时间为3ns，最短为2ns。　　所有逻辑闸在输出讯号上升时最长的延迟时间为2ns，最短为1ns。　　所有连线（Net）最长的延迟时间为2ns，最短为1ns。　　所有Flip-FlopClock到Q的延迟时间为3ns。　　所有Flip-Flop的SetupTime为1ns（Ts）。　　所有Flip-

6、Flop的HoldTime为1ns（Th）。　　Clock周期为14ns（Dclkp）。　　Clocksourcelatency为2ns（Dclks）。　　Clocknetworklatency为3ns（Dclkn）。　　Clockuncertainty为1ns（Dclku）。　　B及C的inputdelay皆为1ns（Da、Db、Dc）。　　Y的outputdelay为3ns（DY）。　　接下来，我们以Step-By-Step的方式说明时序分析的方式。　　1.首先找出所有TimingPath，我们只列出具代表性的3条TimingPath来

7、加以说明。　　　　图二十二　　2.假设输入A讯号由0变1，计算第1条Path终点讯号到达的时间（ArrivalTime简称AT）。　　　　图二十三　　3.假设输入A讯号由1变0，计算第1条Path终点AT。　　　　图二十四　　4.计算第1条Path终点的需求时间（RequiredTime，简称RT）。　　　　图二十五　　5.假设输入A讯号由0变1，计算第1条Path终点的Slack。Slack等于RT和AT的差值，对于SetupTime验证来说等于RT-AT，对于HoldTime验证来说等于AT-RT。在此SetupTime范例中，Slac

8、k为正，表示讯号实际到达Path终点时间比必须到达的时间还早，因此Timing是满足的。　　　　图二十六　　6.假设输入A讯号由1变0，计算第1条Path终点的Slack。Sla