静态时序分析:SDC约束命令set_input_transition详解

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        DC工具在使用set_drive和set_driving_cell建模输入端口驱动能力时,会自动计算输入端口的转换时间,以及由于电阻或驱动单元带来的额外输入端口延迟。

        set_input_transition命令允许设计者直接指定输入端口的转换时间,该指令的BNF范式(有关BNF范式,可以参考以往文章)为:

set_input_transitiontransition port_list[-rise] [-fall] [-min] [-max]//注:该命令的port_list参数一定要放在transition参数后             

指定端口转换时间

        transition是一个非负的转换时间,越大表示驱动能力越弱,越小表示驱动能力越强,它的单位要与工艺库中指定的时间单位一致。

指定端口列表

        指定一个端口列表,包含输入端口或输入输出双向端口,如果有多于一个端口,需要使用引号或大括号包围。

简单使用

        以图1所示的电路图为例,首先在输入端口clk定义一个时钟。

create_clock -period 10 [get_port clk]

图1 一个简单的例子

        接着在输入端口d、c上分别定义两个输入延迟,参考时钟为clk。 

set_input_delay 0.5 -clock clk [get_port d]
set_input_delay 0.5 -clock clk [get_port c]

        下面的set_input_transition命令在输入端口d上设置了端口转换时间。

set_input_transition 0.5 [get_port d]

        最后使用report_timing命令分别报告输入端口d、c到触发器的时序路径,记得使用-transition_time选项,结果如图2、图3所示。

图2 输入端口d的建立时间时序报告

图3 输入端口d的建立时间时序报告

         从对比图4、图5可以看到,设置了驱动电阻的输入端口d的输入转换时间不再是0,而是0.5,并且输入端口d、c没有因为设置驱动而引入额外的延迟。

指定上升、下降沿

        -rise选项用于指定驱动作用于端口的上升沿、-fall选项用于指定驱动作用于端口的下降沿。如果这两个选项都没有指定,延迟同时作用于时钟的上升沿和下降沿(相当于它们同时指定)。

        下面的命令指定了端口d的上升沿转换时间为0.6,下降沿转换时间保持为0.5。 

set_input_transition -rise 0.6 [get_port d]

        可以使用report_port -drive命令报告端口的驱动设置情况,如图4所示。 

图4 端口转换时间报告

指定最大最小、条件

        -rise选项用于指定延迟值作用于上升沿、-fall选项用于指定延迟值作用于下降沿。如果这两个选项都没有指定,延迟同时作用于时钟的上升沿和下降沿(相当于它们同时指定)。

        下面的命令设置最小条件的输入端口c的转换时间为0.6,最大条件的输入端口c的转换时间为0.8,如图5所示。

set_input_transition -max 0.8 [get_port c]
set_input_transition -min 0.6 [get_port c]

图5 端口转换时间报告 

        使用report_timing命令分别给出输入端口c的建立时间和保持时间的时序分析报告,如图6和图7所示。

图6 输入端口c的建立时间时序报告

图7 输入端口c的保持时间时序报告 

与set_clock_transition命令的区别

        在之前的文章中,我们使用了set_clock_transition命令对时钟转换时间建模,其实这是在预布局阶段(pre-layout),即时钟树综合(CTS)前对时钟转换时间的一种估计。此时DC会忽略任何时钟路径上的延迟,直接使用set_clock_transition命令的指定值当做触发器时钟引脚处的转换时间。

        而一旦时钟树综合完成,使用set_propagated_clock命令将理想时钟变成传播时钟后,可以在时钟输入端口使用set_input_transition命令,并让DC自动计算时钟路径上的延迟。

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