時序分析的設(shè)計約束SDC怎么寫呢？

創(chuàng)建時鐘

使用SDC命令create_clock創(chuàng)建時鐘，時鐘周期20，占空比50%的時鐘信號；

create_clock-nameCLK-period20[get_portsCLK]-waveform{07}

-waveform 時鐘占空比，不指定該選項，則時鐘默認(rèn)占空比為50%

生成時鐘

生成時鐘：是基于一個主時鐘并通過相關(guān)邏輯轉(zhuǎn)換后，在相位，頻率，占空比等方面和主時鐘有一定變化的分支時鐘；

生成時鐘的時鐘源來自主時鐘，其相位參考主時鐘；

生成時鐘可以通過以下方式生成：

時鐘分頻

時鐘倍頻

時鐘門控

通過SDC命令 create_generated_clock 來定義生成時鐘：

create_generated_clock-nameclk_gen-source[get_portsCLK][get_pins{DFF/Q}]-divide_by3

-source 設(shè)定生成時鐘的源引腳

divide_by 3 :3分頻

divide_by:表示生成時鐘通過分頻生成；

multiply_by :表示生成時鐘通過倍頻生成；

edges: 占空比設(shè)置

生成時鐘

可對生成時鐘占空比進(jìn)行設(shè)置：

占空比進(jìn)行設(shè)置

create_generated_clock-nameCLK_LSB-source[get_portsCLK][get_pins{DFF/Q}]-edges{135}
create_generated_clock-nameCLK_LSB-source[get_portsCLK][get_pins{DFF/Q}]-edges{159}

分頻器由源時鐘下降沿觸發(fā)：

源時鐘下降沿觸發(fā)

create_generated_clock-nameGCLK3-source[get_portsCLK][get_pins{DFF/Q}]-edges{246}
create_generated_clock-nameGCLK4-source[get_portsCLK][get_pins{DFF/Q}]-edges{468}

虛擬時鐘

虛擬時鐘即設(shè)計中不存在的時鐘，定義虛擬時鐘應(yīng)滿足：

設(shè)計中的某個時鐘實際存在，但其時鐘源不是來自設(shè)計中任何引腳和端口；

由于虛擬時鐘和設(shè)計中的任何引腳和端口無直接關(guān)系，故定義虛擬時鐘時并不指定時鐘端口；

虛擬時鐘用于作為輸入輸出端口延時約束的時鐘源；

通過SDC命令創(chuàng)建虛擬時鐘：

create_clock-nameVIRTUAL_CLK-period10-waveform{05}

IO端口延遲

輸入延遲：在一個時鐘周期內(nèi)，外部邏輯的輸出數(shù)據(jù)到達(dá)設(shè)計輸入端口所需的時間；

輸出延遲：在一個時鐘周期內(nèi)，設(shè)計輸出端口數(shù)據(jù)到達(dá)外部邏輯所需的時間；

通過SDC命令set_input_delay在輸入端口指定延遲；

set_input_delay-clockCLK1.2[get_ports{IO}]

set_input_delay-max-add_delay-clock[get_clocks{CLK}]15[get_ports{IO}]
set_input_delay-min-add_delay-clock[get_clocks{CLK}]15[get_ports{IO}]

-add_delay:通知工具除了現(xiàn)存的約束外，這是一個額外的約束，不會覆蓋前一個約束；如果沒有-add_delay，那么后面的約束會覆蓋前面的約束。

通過SDC命令set_output_delay在輸出端口指定延遲；

set_output_delay-max-add_delay-clock[get_clocks{CLK}]15[get_ports{IO}]
set_output_delay-min-add_delay-clock[get_clocks{CLK}]15[get_ports{IO}]

負(fù)延遲：

下面值可能是負(fù)值：set_input_delay -max
set_input_delay -min
set_output_delay -max
set_output_delay -min

時鐘分組

同步時鐘：時鐘存在固定的相位關(guān)系，來自同一個時鐘源；異步時鐘：不存在固定的相位關(guān)系；

為了讓時序工具忽略異步時鐘之間的時序路徑或串?dāng)_分析，SDC提供了set_clock_groups命令，表明時鐘組之間的時序路徑不必考慮；

set_clock_groups-name{clk_group1}-group{GCCK}-group{RCLK}

-asynchronous:時鐘彼此不共享相位關(guān)系時可使用；

例：

set_clock_groups-name{clk_group1}-group[get_clocks{CCK1CLK2CLK3}]-group[get_clocks{CCK4CLK5CLK6}]

表示：CLK1,CLK2,CLK3分別異步于CLK4,CLK5,CLK6;

偽路徑

不需要做時序分析的時序路徑，可以通過偽路徑忽略該路徑，使得工具對該路徑不進(jìn)行時序分析；

set_false_path-from[get_clocksCLK1]-to[get_clocksCLK2]

定義兩個時鐘域CLK1和CLK2之間的路徑為偽路徑；

set_false_path-through[get_pinsX1]-through[get_pinsX2]

定義按X1->X2的順序通過X1 X2引腳的路徑為偽路徑；

-from，-to，-through指定false的路徑；

-from X1 -to X2：表示從起點X1到終點X2的路徑；

多周期路徑

多周期路徑，存在時序路徑較長或者信號在延時等于幾個時鐘周期的時間，如果仍然按照單周期進(jìn)行約束，可能會出現(xiàn)時序違例，如下圖所示：

通過SDC命令set_multicycle_path：

set_multicycle_path-from[get_pinsDFF1/Q]-to[get_clocksDFF2/D]-setup5
set_multicycle_path-from[get_pinsDFF1/Q]-to[get_clocksDFF2/D]-hold4

-setup和-hold成對出現(xiàn)；

保持時間比建立時間少一個周期；

最大最小延遲

當(dāng)需要點對點對某些路徑進(jìn)行約束時，可通過最大最小延遲實現(xiàn)；

異步電路之間

輸入信號直接通過組合邏輯后輸出

當(dāng)約束定義的是時序路徑中的節(jié)點時，則約束的僅在兩個節(jié)點之間；

set_max_delay-from[get_portsA1]-to[get_portsA2]8
set_min_delay-from[get_portsA1]-to[get_portsA2]5

上述定義A1到A2之間的時序路徑的約束最大延時8ns最小延時6ns；

當(dāng)約束定義是時鐘時，最大最小延時將應(yīng)用于該時鐘源所控制的所有路徑；

set_max_delay-from[get_clocksCLK1]-to[get_clocksCLK2]8
set_min_delay-from[get_clocksCLK1]-to[get_clocksCLK2]5

上述定義從時鐘域CLK1到CLK2之間的所有時序路徑的約束最大延時為8ns，最小延時為6ns；

IO環(huán)境建模

輸入驅(qū)動建模：默認(rèn)情況下，如果沒有設(shè)置外部輸入驅(qū)動，時序分析工具則默認(rèn)外部輸入驅(qū)動為無窮大；

推薦查看：綜合對象及環(huán)境屬性

1.set_drive

設(shè)置外部輸入驅(qū)動信息，通過該命令定義驅(qū)動該引腳的輸入驅(qū)動電阻值，通過該驅(qū)動電阻值計算出驅(qū)動端的轉(zhuǎn)換時間，并計入時序路徑延時信息；

當(dāng)定義為0時，代表輸入端驅(qū)動力為無窮大；

set_drive0[get_portsCLK]

上述定義CLK輸入的驅(qū)動值為無窮大；

set_drive-rise0.4[all_inputs]
set_drive-fall0.3[all_inputs]

上述命令定義所有輸入的驅(qū)動值，上拉驅(qū)動電阻為0.4，下拉驅(qū)動電阻為0.3；

-min指定最小電阻，用于保持時間分析；

-max指定最大電阻，用于建立時間分析；

如果不指定-max和-min，那么指定的值既用于建立時間分析，也用于保持時間分析；

2.set_driving_cell

指定驅(qū)動單元

set_driving_cell-lib_cellINVX1M[all_inputs]

上述命令定義設(shè)計所有驅(qū)動力等價于單元庫中INVX1M單元的驅(qū)動力；

-lib_cell：指定驅(qū)動引腳的單元；

3.set_input_transition

通過set_input_transition 定義驅(qū)動該引腳的輸入驅(qū)動端轉(zhuǎn)換時間，設(shè)置的轉(zhuǎn)換時間越大驅(qū)動力越小，當(dāng)定義為0時，其代表輸入端驅(qū)動力無窮大；

輸出負(fù)載建模：默認(rèn)情況下，如果沒有設(shè)置外部輸出負(fù)載，時序分析工具則默認(rèn)外部輸出負(fù)載為0；

1.輸出負(fù)載可通過SDC命令set_load，定義外部負(fù)載為一個等效電容，其電容值即為負(fù)載值（指定的是負(fù)載的實際電容值）；

set_load10[all_outputs]
set_load[expr[load_of$LIB_NAME/AND2X1M/A]*3][all_outputs]

上述命令定義所有輸出負(fù)載等效為庫中與門AND2X1M的引腳A的電容值的3倍；

負(fù)載類型：-pin_load,-wire_load可以指定負(fù)載類型是引腳負(fù)載還是線負(fù)載；

2.set_port_fanout_number value port_list

指定輸出的扇出數(shù)（如果已知外部寄生負(fù)載并且已經(jīng)通過set_load指定了外部寄生負(fù)載，則這個命令沒有具體含義）

3.set_fanout_load value port_list

指定扇出負(fù)載（根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載指定負(fù)載值）

其他時鐘特性

1.時鐘轉(zhuǎn)換時間：

時鐘在高低電平狀態(tài)下切換所需要的延時；

通過SCD命令 set_clock_transition 來定義時鐘轉(zhuǎn)換延時；

-rise 提供時鐘上升沿的轉(zhuǎn)換時間；

-fall 提供時鐘下降沿的轉(zhuǎn)換時間；

-max和-min 設(shè)置轉(zhuǎn)換時間的最大最小條件；

set_clock_transition-rise0.2[get_clocksCLK]
set_clock_transition-fall-min0.2[get_clocksCLK]
set_clock_transition-fall-max0.4[get_clocksCLK]

該命令僅用于預(yù)布局階段，即時鐘樹綜合完成之前，再時鐘樹生成之后，該命令不應(yīng)用于任何的后布局時序分析；

2.時鐘不確定性

實際時鐘本身與理想時鐘存在一定的差異，比如時鐘抖動，時鐘偏斜等因素；

時鐘偏斜：時鐘到達(dá)不同觸發(fā)器時間差異；

時鐘抖動：時鐘周期的不良偏差；

如上圖，時鐘到達(dá)P4時間為1.3ns，到達(dá)P3時間為1.2ns，那么不確定性延時為1.3-1.2=0.1ns；

通過SDC命令set_clock_uncertainty 可將時鐘偏斜和抖動模型化；

set_clock_uncertainty0.5[get_clocksCLK1]
set_clock_uncertainty-setup0.5[get_clocksCLK2]
set_clock_uncertainty-hold0.2[get_clocksCLK2]

以上時鐘不確定性為建立時間0.5ns，保持時間0.2ns；如下圖所示：

不同時鐘的不確定性

對于不同時鐘不確定度建模時，源時鐘可用-form，目的時鐘可用-to；

#C1到C2的建立時間和保持時間不確定度
set_clock_uncertainty-fromC1toC2-setup0.5
set_clock_uncertainty-fromC1toC2-hold0.5

#C1上升沿到C2下降沿的不確定度
set_clock_uncertainty-rise_fromC1fall_toC20.5

#C1和C2之間的不確定度
set_clock_uncertainty-fromC1toC20.5
set_clock_uncertainty-fromC2toC10.5

3.時鐘延遲

時鐘信號從時鐘源輸出端到達(dá)時序單元時鐘輸入端（如觸發(fā)器）所需要的時間，稱為時鐘延遲；

時鐘延遲包括源延遲和網(wǎng)絡(luò)延遲，源延遲是指源時鐘到達(dá)時鐘定義的端口的延遲；

網(wǎng)路延遲是指時鐘定義的端口到時序單元時鐘輸入端的延遲；

通過SDC命令set_clock_latency來定義時鐘延遲信息：

-source 設(shè)定源延遲：

set_clock_latency-source0.5[get_clocksC1]

set_clock_latency-source-early0.5[get_clocksC1]
set_clock_latency-source-late1.0[get_clocksC1]

最長路徑的延遲可用-late，最短路徑的延遲可用-early。

或者：

set_clock_latency-source-min0.5[get_clocksC1]
set_clock_latency-source-max1.0[get_clocksC1]

當(dāng)未設(shè)定-source時，表示網(wǎng)路延遲；

#上下降沿網(wǎng)路延遲
set_clock_latency0.5-rise[get_clocksC1]
set_clock_latency0.3-fall[get_clocksC1]

時鐘網(wǎng)路延遲和時鐘源延遲區(qū)別:

時鐘網(wǎng)絡(luò)延遲是時鐘樹生成前的設(shè)置，當(dāng)實際時鐘樹生成后，時鐘網(wǎng)絡(luò)延遲將通過set_propagated_clock被時鐘樹的實際結(jié)果所替代；而時鐘源延遲則會一直存在。

模式分析

恒定狀態(tài)約束：

根據(jù)設(shè)計中不同模式的需要，通過設(shè)置恒定狀態(tài)約束來定義時鐘選擇端口的對應(yīng)狀態(tài)值，

在多個模式中選擇的時候，設(shè)定指定單一模式（相當(dāng)于mux選擇器）；

通過SDC命令set_case_analysis定義恒定狀態(tài)約束；

如上圖，假如CLK_SEL為0時，選擇PLLdiv6_input,CLK_SEL為1時，選擇PLLdiv2_input,則可設(shè)

set_case_analysis0[get_pins{mux.CLK_SEL}]

上述定義模式端口mux.CLK_SEL恒定狀態(tài)為0；

可以是0,1，rising，falling

其他SDC命令

指定工作條件和要執(zhí)行分析類型：

set_operaing_conditions-maxss_1v62_125c-libraryss_1v62_125c

指定相應(yīng)工作條件的庫（根據(jù)PVT溫度，電壓，工藝決定）

線負(fù)載模型：

set_wire_load_model-namesmic18_wl10-libraryss_1v62_125c

屏蔽時序弧：

set_disable_timing-fromS-toZ[get_cellsMUX]

上述命令屏蔽選擇器單元MUX中從S端到Z端的時序?。?/p>

最大轉(zhuǎn)換時間：

set_max_transition0.8[all_outputs]

上述命令定義所有輸出驅(qū)動最大轉(zhuǎn)換時間為0.8ns；

最大電容負(fù)載：

set_max_capacitance0.6[all_outputs]

上述命令定義所有輸出驅(qū)動最大電容負(fù)載為0.6pF；

最大扇出：

set_max_fanout15[all_outputs]

上述命令定義所有輸出驅(qū)動最大扇出為15；

附：SDC命令

SDC約束分為：

時序約束

面積與功率約束

設(shè)計規(guī)則約束

接口約束

特定模式和配置約束

設(shè)計要求的異常

其他命令

時序約束
命令包括指定時鐘特性，端口延遲，引腳和路徑命令；
create_clock
create_generated_clock
set_clock_groups
set_clock_uncertainty
set_clock_latency
set_clock_transition
set_input_delay
set_output_delay
set_propagated_clock
set_clock_gating_check
set_ideal_latency
set_ideal_network
set_ideal_transition
set_max_time_borrow
set_resistance
set_time_derate
set_data_check
group_path
set_load
set_drive
set_input_transiton
set_fanout_load

面積與功率約束
set_max_area
create_valtage_area
set_level_shifter_threshold
set_level_shifter_strategy
set_max_dynamic_power
set_max_leakage_power

設(shè)計規(guī)則約束
set_max_transition
set_max_capacitance
set_min_capacitance
set_max_fanout

接口約束
set_load
set_drive
set_driving_cell
set_fanout_load
set_port_fanout_numberset_input_transitionset_input_delay
set_output_delay

特定模式和配置約束
set_case_analysis
set_logic_dc
set_logic_zero
set_logic_one

時序例外
set_false_path
set_multicycle_path
set_max_delay
set_min_delay
set_disable_timing

其他命令
set_wire_load_model
set_wire_load_mode
set_wire_load_selection_group
set_wire_load_min_block_size
set_units
set_operating_condition
sdc_version

SDC查詢命令
get_cells
get_ports
get_pins
get_nets
get_clocks
all_inputs
all_output
all_registers
all_clocks
get_libs
get_lib_cells
get_lib_pins
current_design

審核編輯：劉清