VIVADO时序分析练习

VIVADO时序分析练习

时序分析在FPGA设计中是分析工程很重要的手段，时序分析的原理和相关的公式小编在这里不再介绍，这篇文章是小编在练习VIVADO软件时序分析的笔记，小编这里使用的是18.1版本的VIVADO。
这次的练习选择的是ZYNQ的芯片，原本工程是工作在100MHz的时钟，但是作为练习，我们可以把时钟调到一个极限的程度来进行优化。
首先，打开一个工程，更改一下时钟频率，使得工程能够有一些时序问题，我们再通过时序分析的方法对它进行优化。我们这里把原本的100M时钟改成了200M时钟，具体步骤如下：

• 一：更改时钟之后进行综合，并打开timing analysis
  

• 二：通过report clock可以查看全局时钟树的情况
  

• 三：通过report timing summary可以看到出现了12个时序问题，总的时序问题达到9个ns多，说明时序问题已经比较糟糕了
  

• 四：在timing窗口里面可以查看相关的时序违例信息，这里只显示了10个，可以在report timing summary中选择要查看的个数，比如选择100个
  

• 五：我们可以打开setting ->synthesis，更改strategy里面VIVADO提供的优化strategy来进行相关的优化，不同的strategy对应不同的综合模式
  
  也可以在design runs里面，右键点击相应的sunth->change run settings来修改不同的综合方案
  
  

• 六：这里我们选择Flow_PerfOptimized_high来进行综合（也可以一个一个的尝试），综合完成之后，可以看到，违例的现象优化到了8条，总的违例时间减少了1ns。
  

• 七：小编在尝试各种综合方案之后，发现并不能够优化很好，所以我们开始进行下一步操作——Run Implementation，看看通过Implementation VIVADO能够把时序问题优化到什么程度。
  

完成布局布线之后，可以看到先前的时序问题通过布局布线已经被优化了，现在没有了时序问题，但是最差的余量只有0.152ns,这个结果并不是很理想。

• 八：通过查看时序路径详情，可以看到时序的余量很不理想
  

那么我们可以通过修改Implementation的方案来进行优化，在settings里面找到Implementation的strategy，选择不同的方案进行尝试

• 九：这里我们选择Performance Explore进行尝试，可以看到通过更改Implementation的strategy，时序被优化了，最差的余量达到了0.556ns，比之前更好了，但是似乎还可以再进行优化，需要不断的尝试，从而找到最优的结果。
  

• 十：在synthesis的strategy和Implementation的strategy里面可以看到其他的一些选项，都可以尝试，比如在Implementation的strategy里面有一个Flow quick的模式，选择Flow quick模式对比之前的模式可以发现，VIVADO在这个模式下进行布局布线会快很多，但是时序也变的一塌糊涂。小编认为这种模式可以在一些比较大的工程里，比较赶时间的情况下尝试使用。
  

• 十一：同样的，我们还可以通过report power来查看功耗情况，并通过更改一些策略进行优化，其他的一些功能小编也在探索中。