Hardware Reference
In-Depth Information
Für Ausgabesignale lässt sich in ähnlicher Weise die maximal zulässige
Verzögerung gegenüber der aktiven Taktflanke eines Eingabe- oder Ausgabe-
taktes beschreiben. Der nachfolgende ucf-Eintrag fordert, dass das Ausgabe-
signal y nicht später als 2 ns nach der aktiven Taktflanke von T den neuen
gültigen Wert ausgeben soll:
NET
"y"
OFFSET
=
OUT
2 ns
AFTER
"T"
;
Die Länge der Gültigkeitsfenster der Ausgabesignale oder die Vorhaltezeit vor
der nächsten aktiven Taktflanke können leider nicht vorgegeben werden. Die-
se Information, die für die Zusicherung des Eingabegültigkeitsfensters für die
nachfolgende Schaltung benötigt wird, lässt sich nur berechnen. Zur Unter-
stützung des Entwurfs von Schaltungen, die solche oder andere, nicht direkt
vorgebbare Zeitbedingungen erfüllen müssen, gibt es so etwas Ähnliches wie
Constraints. Das sind ucf-Anweisungen, mit denen sich auch Nachhaltezei-
ten, Zeitversätze zwischen Signalen und vieles mehr beschreiben lassen. Die
beschriebenen Bedingungen werden aber nur kontrolliert, nicht zugesichert.
Bei Verletzung werden Meldungen ausgegeben. Die Schaltungsnachbesserung
überlässt das System in diesem Fall dem Entwickler, der dann Teile der Funk-
tionsbeschreibung durch eine geeignete Strukturbeschreibung ersetzen und die
Platzierung und Verdrahtung der zeitkritischen Schaltungsteile manuell vor-
geben muss.
Für die Strukturierung der Zeit-Constraints sollte Folgendes beachtet wer-
den. Auf unnötig strenge Zeit-Constraints ist zu verzichten. Denn diese ver-
längern die Rechenzeit, die das Entwurfssystem für die Suche einer geeigne-
ten Schaltung benötigt, erheblich und kosten unnötige zusätzliche Hardware.
Bei hohen Taktfrequenzen muss unbedingt die Taktperiode in der ucf-Datei
stehen. Sonst funktioniert die Schaltung am Ende garantiert nicht. Für alle
anderen Anschlüsse sind nur dann Zeit-Constraints anzugeben, wenn diese in
einer zeitkritischen Weise zu einem Anschlusstakt ausgerichtet sind. Asynchro-
ne Ein- und Ausgabesignale sind z.B. zu keinem Anschlusstakt ausgerichtet,
so dass ihnen keine sinnvollen Constraints zugeordnet werden können. Syn-
chrone Signale mit übereinstimmenden Gültigkeitsfenstern sollten zu Gruppen
zusammengefasst und die Constraints den Gruppen zugeordnet werden.
Der Verzicht auf unnötig strenge Zeit-Constraints gilt auch für schaltungs-
interne Signalpfade. Ein Constraint für die Taktperiode legt für alle Transfer-
Funktionen zwischen Registern mit diesem Takt die maximale Verzögerungs-
zeit fest. Es ist natürlich möglich, die Zielfunktion einer Schaltung so zu be-
schreiben, dass für zeitaufwändige Register-Transfer-Funktionen mehrere Tak-
te zur Verfügung stehen. Wenn das beabsichtigt ist, sollten auch unbedingt
die Zeit-Constraints für die betroffenen Signalpfade gelockert werden. Das
ist möglich. Weiterführende Informationen sind in den Dokumentationen des
Entwurfssystems zu finden [1].
