FPGA實戰(zhàn)開發(fā)技巧（7）

技巧1、XST 主要參考資料：XST User Guide (ISE 安裝目錄doc 中的xst.pdf)
技巧2、 輔助參考資料：WP231 - HDL Coding Practices to Accelerate Design Performance
技巧3、特別注意之一：請給XST 加時序約束。

通常我們會為工程添加UCF 約束指定時序要求和管腳約束。但是UCF 約束是給MAP，PAR 等實現(xiàn)使用的，綜合工具XST 并不能感知系統(tǒng)的時序要求。而為XST 添加XCF 約束卻是使實現(xiàn)結(jié)果擁有最高頻率的關(guān)鍵。其原因是顯而易見的：實現(xiàn)工具只能在綜合網(wǎng)表的基礎(chǔ)上布局布線，而綜合工具卻可以根據(jù)要求調(diào)整綜合網(wǎng)表，使實現(xiàn)工具更容易滿足時序要求。如果不將時序目標告知綜合器，將導(dǎo)致我們對性能的要求得不到體現(xiàn)。

XCF約束語法與UCF 類似并且在XST User Guide 中有詳細描述。其實常用的Period、Offest等約束和UCF的語法是一模一樣的，可以直接使用在XCF中。

給設(shè)計添加XCF 約束的方法是Synthesize - XST --> 右鍵 --> Synthesis Constraint File = 指定路徑

技巧4、特別注意之二：仔細察看綜合報告中的Warning。切記要仔細查看綜合報告中的所有Warning并確認是否是可以安全忽略的。綜合器產(chǎn)生Error會使工具停止工作，但是Warning 經(jīng)常會被用戶忽略。其實Waning可以提示很多潛在的邏輯問題，比如某些信號聲明了，被使用了，卻沒有被賦值，或者綜合器發(fā)現(xiàn)了Latch但卻不是期望的結(jié)果等等。

技巧5、 常用選項之一：keep_hierarchy - 保持層次。在初始設(shè)計/debug 的時候很有用。XST根據(jù)層次來綜合，不打破層次優(yōu)化，所有的寄存器名字都以名字排列，UCF 約束可以很方便得找到需要約束的對象。如果選擇soft，則在綜合時保持層次，而在map 時工具會打破層次來優(yōu)化，但是instance 的名字還是保留的。

技巧6、常用選項之二：register_duplication + max_fanout + equivalent_register_removal + resource_sharing - 允許自動復(fù)制寄存器，設(shè)置最大扇出，禁止資源共享。當Timing不滿足時使用復(fù)制寄存器的方法通常能改善一些瓶頸。綜合器為了節(jié)省面積而做出的某些優(yōu)化可能導(dǎo)致對時序不利，因此關(guān)閉equivalent_register_removal 和resource_sharing可能可以改善時序。

技巧7、常用選項之三：Add IO Buffers - 自動插入緩沖器。當我們的設(shè)計作為頂層使用時，通常讓工具自動插入IO buffer ；當需要將設(shè)計作為模塊插入別的設(shè)計中時，就需要禁止自動插入IO Buffer。

技巧8、常用選項之四： Number of Clock Buffers 和 buffer_type 約束： 當綜合結(jié)果中的BUFG 不是像想象中一樣時，我們可以通過下面兩種方法來解決：

- 用buffer_type 約束對該信號所使用的Buffer類型定義。具體使用方法在XST User Guide
- 手動插入BUFG，然后設(shè)置允許使用BUFG的數(shù)量，那么手動插入的將擁有高優(yōu)先級而先占用了BUFG，工具就不會再自動插BUFG 了。

技巧9、 BlackBox ：調(diào)用其它已經(jīng)綜合好的網(wǎng)表需要使用BlackBox。BlackBox說白了就是只有端口說明的HDL文件。更多的BlackBox Tip請參考我的博客( 注：為RickySu 的博客)。

技巧10、XST的命令行模式：XST支持使用命令行模式進行批量操作。

命令行的XST 支持兩種模式：

Shell 方式 - 在cmd下輸入xst，然后在xst的shell 環(huán)境中一條一條打命令；
Script 方式 - 在cmd下用xst -ifn script.scr運行script.scr 內(nèi)的命令，或者在xst shell 中用script命令調(diào)用script.scr中的內(nèi)容。在此之前，會需要先準備好compile_list.prj。EDK 其實就使用這種方法調(diào)用XST。更詳細的語法參考XST User Guide。

技巧11、要查看綜合后的網(wǎng)表，除了XST自帶的RTL Schematic工具和Technology Schematic工具，還可以使用PlanAhead。他的顯示/ 查找能力更為強大，而且他會先合并所有的綜合網(wǎng)表，不會因為某個模塊式預(yù)先綜合好的而不能察看內(nèi)部狀況。