修改寄存器默認(rèn)值有幾種方法？

一、DFF的類(lèi)型介紹

寄存器默認(rèn)值，也叫復(fù)位值，是當(dāng)reset或者set有效時(shí)寄存器輸出的值。對(duì)于一個(gè)DFF來(lái)說(shuō)，如下圖，當(dāng)reset為0時(shí)，Q輸出0；當(dāng)set為0時(shí)，Q輸出為1（外部使用時(shí)保證reset與set不同時(shí)為0）。

也就是說(shuō)，當(dāng)需要復(fù)位值為1時(shí)，把set拉低；當(dāng)需要復(fù)位值為0時(shí)，把reset拉低，如下圖。一般來(lái)說(shuō)寄存器的默認(rèn)值不是1就是0，所以接死掉的reset和set pin就可以省掉。

（圖二）

因此，stdcell庫(kù)里的dff可以分成以下幾種：

• DFFSR，同時(shí)帶set和reset pin
• DFFR，只帶reset pin
• DFFS，只帶set pin

另外，QN是Q的取反，很多時(shí)候只需要用到其中的一個(gè)，所以QN也不一定有?？偨Y(jié)成下表：

（表一）

二、修改默認(rèn)值的方法

方法一：如果DFF同時(shí)帶RN和SN，交換RN和SN的連線

這種方法最簡(jiǎn)單，premask和postmask eco都適用。但一般自動(dòng)綜合工具是不會(huì)同時(shí)用同時(shí)帶RN和SN的DFF的，因?yàn)檫@樣面積不是最優(yōu)。所以需要在綜合階段人為強(qiáng)制讓綜合工具只用同時(shí)帶RN和SN的DFF，如果面積不是瓶頸的情況下。

方法二：如果只帶RN或者SN，換DFF類(lèi)型（Premask ECO）

在Premask ECO時(shí)，我們完全可以像重新綜合的網(wǎng)表一樣直接換DFF類(lèi)型。這種方法對(duì)于premask eco非常友好，不需要增加邏輯單元，也不會(huì)惡化時(shí)序。

方法三：如果只帶RN或者SN，互換DFF（Postmask ECO）

在Postmask ECO時(shí)，我們沒(méi)辦法隨意替換DFF類(lèi)型。因?yàn)镈FF的個(gè)數(shù)和類(lèi)型是固定的，這時(shí)只能修改金屬層。

如果修改默認(rèn)值的兩個(gè)dff，一個(gè)需要“0變1”，另一個(gè)需要“1變0”，且這兩個(gè)dff物理位置很近，那么可以互換這兩個(gè)dff的連線。如果是同一個(gè)時(shí)鐘域、復(fù)位域，那么就只需要交換D、RN(SN)、Q/QN這三組pin。

這個(gè)方法除了上面提到的限制，還有如果“0變1”和“1變0”的dff個(gè)數(shù)不相等，那么就無(wú)法完全交換成功。

方法四：如果只帶RN或者SN，D和Q端插inverter（Postmask ECO）

這是一種普遍適用的方法，只需要在D和Q端各插一個(gè)inverter。如果帶QN，又可以省一個(gè)inverter。如下圖，通過(guò)反相器可以等價(jià)變換只帶RN或SN的DFF。

（圖三）

（圖四）

這種替換方法操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，不會(huì)帶來(lái)連線擁擠，利于DRC收斂。因?yàn)椴恍枰薷臅r(shí)鐘pin，不會(huì)動(dòng)到時(shí)鐘樹(shù)，只需要數(shù)據(jù)通路插入一個(gè)inverter，所以對(duì)時(shí)序影響也非常小。

但這個(gè)方法也會(huì)帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，就是在做LEC（邏輯等價(jià)性檢查）時(shí)，需要讓工具開(kāi)啟phase inversion的檢測(cè)，不然會(huì)報(bào)很多虛假non equal。

三、使用GOF來(lái)自動(dòng)修改寄存器的默認(rèn)值

方法二：換DFF類(lèi)型（Premask ECO）

set_top("digital_top");
run_lec;
fix_design();
run_lec();
report_eco;

GOF默認(rèn)就是用換DFF類(lèi)型的方法，所以自動(dòng)ECO腳本比較簡(jiǎn)潔，讀進(jìn)library和design后，先run_lec確認(rèn)待eco的點(diǎn)是否正確，接下來(lái)做ECO，做完后再運(yùn)行一次run_lec確認(rèn)是否eco成功。

方法四：D和Q端插inverter（Postmask ECO）

set_top("digital_top");
set_flop_default_eco(1);
run_lec;
fix_design();
set_top("digital_top");
set_mapping_method("-phase");
run_lec();
report_eco;

與方法二相比，需要設(shè)置修改寄存器的方式后，再做ECO。做完ECO后需要設(shè)置phase inversion，讓工具自動(dòng)檢測(cè)phase inversion的keypoint，以防虛假的non equal。