文章目錄
- 一.定義
- 二.分類
- 1. 靜態時序分析
- 2. 靜態時序分析
- 三. 概念
- 四. 時間余量
- 1.場景
- 2.建立時間余量
- 3.保持時間余量
一.定義
時序分析:檢查電路是否滿足時序要求;
二.分類
1. 靜態時序分析
STA,遍歷所有的時序路徑,根據時序庫(.lib文件)計算時序路徑的延時,判定是否滿足時序要求,會根據最大延時路徑和最小延時路徑找出違背時序約束的錯誤;具有速度快,完備性好的特點;
2. 靜態時序分析
STD,給定特定激勵,根據對應激勵下的輸出,檢查時序是否滿足要求;時序結果更準確,但是不完備。
三. 概念
1.分析場景
兩級觸發器,第二級觸發器采集第一級觸發器輸出的數據;
2.建立時間(Tsu)
觸發器時鐘觸發沿到來之前,信號需要穩定不變的最小時間;
3.保持時間(Th)
觸發器時鐘觸發沿到來之后,信號需要穩定不變的最小時間;
4.數據輸出延遲(Tco)
時鐘觸發沿到來之后,到觸發器更新輸出的時間;
5.數據傳輸延遲(Tdata)
數據在觸發器之間的傳輸延時,由于數據傳輸線和組合邏輯引起的延時;
這部分通常包含兩部分:傳輸線延時(Tline)和組合邏輯延時(Tlogic);
6.時鐘傳輸延遲(Tclk)
時鐘到達觸發器的傳輸延遲;
7.時鐘偏移(Tskew)
時鐘到達不同觸發器的傳輸延遲差;
兩級觸發器場景下的時鐘偏移:Tskew = Tclk2-Tclk1;
8.發射沿(Launch Edge)
前一級觸發器使用的時鐘采樣沿;
9.鎖存沿(Latch Edge)
后一級(當前級)時鐘觸發器使用的時鐘采樣沿;
四. 時間余量
1.場景
場景仍然使用三中所述兩級觸發器,第一級觸發器更新數據后,第二級觸發器進行采集;
2.建立時間余量
(1)第二級觸發器數據到達時間:
Data_arrived_time = Launch Edge +Tclk1+Tco+Tdata;
說明:
(i)前提是第一級觸發器數據已經準備好了
(ii)第一級觸發器采樣時鐘(Launch Edge)要經過時鐘傳輸延遲(Tclk1)到達第一級觸發器;
(iii)第一級觸發器采樣后要經過Tco更新輸出數據;
(iv)第一級觸發器輸出要經過Tdata到達第二級觸發器;
(2)要滿足建立時間,第二級觸發器數據要求到達時間
Data_required_time = LatchEdge+Tclk2-Tsu
說明:
(i)第二級觸發器時鐘采樣沿是鎖存沿(Latch Edge)
(ii)鎖存沿要經過時鐘傳輸延遲(Tclk2)達到第二級觸發器;
(iii)要滿足建立時間,第二級觸發器的數據,應該提前于存沿(Latch Edge)建立時間(Tsu)時刻;
(3)建立時間余量
Setup slack = Data_required_time - Data_arrived_time
=(LatchEdge-Launch Edge)+(Tclk2-Tclk1)-Tsu-Tco-Tdata
= T + Tskew -Tsu-Tco-Tdata
說明:
建立時間余量:就是數據實際到達的時間,比為滿足建立時間而要求的數據到達時間,提前的時間;
T:表示時鐘周期,兩級觸發器,鎖存沿(Latch Edge)比發射沿(Launch Edge)滯后一個時鐘周期;
時鐘傳輸延遲差(Tclk2-Tclk1)為時鐘偏移(Tskew );
要求:
建立時間為正,滿足時序要求;
如圖:
3.保持時間余量
(1)第二級觸發器輸入數據改變時間:
Data_arrived_time = Latch Edge +Tclk1+Tco+Tdata;
說明:
(i)第一級觸發器,在發射沿(Launch Edge)更新輸出數據,會保持到鎖存沿(Latch Edge)采樣數據后發生改變;
(ii) 第一級觸發器改變數據采樣時鐘(鎖存沿,Latch Edge)要經過時鐘傳輸延遲(Tclk1)到達第一級觸發器;
(iii)第一級觸發器采樣后要經過Tco更新輸出數據;
(iv)第一級觸發器輸出要經過Tdata到達第二級觸發器;
(2)要滿足保持時間,第二級觸發器數據要求輸入數據至少的保持時刻
Data_required_time = Latch Edge+Tclk2+Th;
說明:
(i)第二級觸發器時鐘采樣沿是鎖存沿(Latch Edge);
(ii)鎖存沿要經過時鐘傳輸延遲(Tclk2)達到第二級觸發器;
(iii)要滿足保持時間,第二級觸發器的數據,應該滯后于鎖存沿(Latch Edge)保持時間(Tsu)再發送改變;
(3)保持時間余量
Hold slack = Data_arrived_time - Data_required_time
=Tclk1+Tco+Tdata-(Tclk2+Th);
= Tco+Tdata-Th-Tskew
說明:
保持時間余量:就是第二級觸發器輸入數據實際發送改變的時間,比為滿足保持時間而要求的數據改變時間,滯后的時間;
要求:
保持時間為正,滿足時序要求;
如圖: