STA | 7. SDC是如何炼成的？Exception篇 - 附MCP电路实现方法

本篇继续讲述SDC中的各式各样的Exception，大体上可以分为“加严”和“放松”两种类型，如下面几个命令：

##更严格##set_max_delayset_min_delayset_data_check...##更放松##set_false_pathset_multicycle_pathset_case_analysisset_disable_timing...

需要强调的是需要加严的部分，对于异步路径，往往需要通过set_max_delay来约束，防止路径过长。而且有些跨时钟域（CDC）的路径，为了保证握手时的数据一致性，需要用到格雷码（Gray Code），约束时更加需要注意。

 

多周期路径

之前的文章有提到多半周期路径，是为了加快数据的处理速度。这里的多周期路径则是针对那些不需要太快的处理速度，一定程度上节省面积和功耗。多周期路径常常发生在memory读写路径，某些复位路径，从慢时钟域到快时钟域的路径等等。

当然，多周期路径是需要电路结构配合实现的，但总体思路有两个：

（1）通过Enable信号控制Clock的采样时刻

（2）通过Enable信号控制Data的变化时刻

下面举一个通过方法（2）实现n-1个周期路径的例子：

上图主体上是从D1寄存器到D2寄存器的一条路径，中间经过了很长的组合逻辑。特殊之处在于D1/D2的数据变化是受FSM状态机控制的，其中D1数据变化发生在第1个时钟周期后（FF1的输出信号使能），D2数据变化发生在第n的时钟周期后（FFn的输出信号使能）。从下面的波形图可以看出，D1_OUT到D2_OUT经过了n-1个周期。

对于多周期路径约束的变数很多，需要注意细节也太多。

 

优先级顺序

对于几个常见的exception命令，使用时要特别注意优先级顺序，避免出现想要的约束不起作用的情况。

假设有一条从UFF1（CLKA）到UFF2（CLKB）的路径，想通过以下命令进行约束，最终的效果是怎样的呢？

# CMD1set_multicycle_path 2 -from CLKA -to CLKB# CMD2, 优先级比CMD1高，覆盖set_multicycle_path 3 -from UFF1/CP# CMD3，优先级更高，覆盖set_max_delay 6.6 -from UFF1/CP -to UFF2/D# CMD4，优先级比CMD3低，忽略set_max_delay 5 -from CLKA -to CLKB# CMD5，优先级最高，覆盖set_false_path -to UFF2/D

可以看出，最终的效果还是false path，设置的max_delay不起作用。