建立时间、保持时间和时序约束条件

建立时间、保持时间和时序约束条件

1、什么是建立时间（Tsu）和保持时间（Th）

以上升沿锁存为例，建立时间是指在时钟翻转之前输入的数据D必须保持稳定的时间；保持时间是在时钟翻转之后输入数据D必须保持稳定的时间[1]。如下图所示，一个数据要在上升沿被锁存，那么这个数据就要在时钟上升沿的建立时间和保持时间内保持稳定。

图1 建立时间和保持时间

建立时间与保持时间，是对触发器（或者寄存器）和锁存器而言，以能够稳定准确的锁存或者触发为目的，对其输入数据信号保持稳定的时间要求，具体数值与具体器件的内部结构特点密切相关，不能人为控制。建立时间和保持时间在时序分析中是一个很重要的准备知识，弄清楚这个两个时间对时序分析的原理的理解很有帮助。

2、根据内部结构分析建立时间和保持时间

图2 经典的上升沿D触发器内部结构

关于为什么会有建立时间和保持时间，我曾试图从触发器或锁存器内部的结构去分析和证实，但是看了许多资料，由于触发器的内部结构有很多，所以分析方法很多，说法也很多。下面我选两个比较经典的结构来分析一下建立时间和保持时间。

以经典边沿触发的D触发器为例子，从内部结构上分析一下D触发器建立时间和保持时间。这个说明主要来源于EETOP的一篇帖子，其结构在维基百科的触发器词条可以得到验证。

如上图所示，这是一个上升沿触发的D触发器，需要注意的是，图中的6个与非门都是有延迟的，也就是在某一时刻输入组合逻辑的数据，在一段时间之后才能影响其输出，这是产生建立时间和保持时间要求的最根本原因。

首先，我们在假设所有的与非门的延迟为0，叙述一下这个触发器的整体工作流程。

当CLK=0时，与非门G3和G4的输出均为1，输出的1反馈到G1和G2作为输入，导致G1和G2的输出分别为D和/D，输出的D和/D又反馈到G3和G4；而G5和G6在此期间一直锁存着之前的数据，不受输入影响。

图3 CLK=0时触发器内部信号详情

当CLK=1时，与非门G3和G4的输出变为/D和D，输出到G5和G6作为输入，根据锁存器的原理，G5和G6最终会稳定的输出Q和/Q。

图4 CLK=1时触发器内部信号详情

然后我们把门电路的时延加上。设G2和G1 的延迟为T1，当CLK=0时，如果D在时钟跳变前的T（T

当CLK=1时，G3和G4的延迟为T2，当CLK=1时，如果D在时钟跳变之后的T（T

第二个例子是来自《数字集成电路——电路、系统和设计（第二版）》第7章的由多路开关构成的主从型正沿触发寄存器。

3、时序约束条件

理解时序约束之前必须先理解几个时间间隔的概念和由来。

首先是建立时间Tsu和保持时间Th，之前已有具体介绍。

寄存器的最大传播延迟Tcq，是指时钟翻转之后，信号从寄存器的输入D到输出Q的最大延时；

寄存器的最小传播延迟Tcdregister，是指时钟翻转之后，信号从寄存器的输入D到输出Q的最小延时；

电路的线延迟和组合逻辑最大延迟Tplogic，是指本级寄存器的输出到下级寄存器的输入之间的电路最大延迟；

电路的线延迟和组合逻辑最小延迟Tcdlogic，是指本级寄存器的输出到下级寄存器的输入之间的电路最小延迟；

时钟周期T的必须能容纳寄存器的最大传播延时、电路的最大延迟以及建立时间的要求，所以有T >= Tcq + Tplogic + Tsu。

此外，为了保证时序元件的输入数据在时钟边沿之后能维持足够长的时间，而不会引入新数据而造成输入不稳，所以要求寄存器最小传播延迟和电路最小延时要大于寄存器的保持时间：即：Th <= Tcdregister + Tcdlogic。

参考文献：

[1].《深入浅出玩转FPGA》特权同学北京航空航天大学出版社

[2].《数字集成电路——电路、系统和设计（第二版）》Jan M.Rabaey等著周润德等译电子工业出版社

[3].https://www.docsj.com/doc/c716779545.html,/viewthread.php?tid=308484&highlight=%BD%A8%C1%A2%CA%B1% BC%E4

[4].https://www.docsj.com/doc/c716779545.html,/wiki/Flip-flop_(electronics)

关于建立时间(setup-time)保持时间(hold-time)以及时序的一些问题集合

建立时间和保持时间 giltch1.jpg 图1 建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器；保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间， 如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。 如图1 。 数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求，当然在一些情况下，建立时间和保持时间的值可以为零。 QUOTE: DC，建立时间不满足，只能重新综合设计，并以违例路径为目标进行优化，以及对涉及到违例的组合逻辑以及子模块加紧约束。 保持时间不满足，可在布图前或者布图后再修改这些违例，通常布图后再修改。因为布图前综合，时序分析采用统计线载模型，在布局前修正保持时间违例可能会导致布图后建立时间违例。 QUOTE: 1、setup time的意义：为什么Data需要在Clock到达之前到达？ 其实在实际的问题中，setup time并不一定是大于零的，因为Clock到达时刻并不等同于latch的传输门A关闭的时刻（更何况这种关闭并不是绝对的和瞬间完成的），这之间有一个未知的延迟时间。 为使问题简化，假设Clock的到达时刻为传输门A关闭、传输们B打开的时刻。如果Data没有在这之前足够早的时刻到达，那么很有可能内部的feedback线路上的电压还没有达到足够使得inv1翻转的地步（因为inv0有延时，Data有slope，传输门B打开后原来的Q值将通过inv2迫使feedback保持原来的值）。如果这种竞争的情况发生，Q的旧值将有可能获胜，使Q不能够寄存住正确的Data值；当然如果feedback上的电压已经达到了足够大的程度也有可能在竞争中取胜，使得Q能够正确输出。

古埃及史与夏朝历史对比揭示真实地夏(2015-10-10205638)

[]古埃及史与夏朝历史对比揭示真实的夏(2015-10-10 205638) 标签： 原文地址：古埃及史与夏朝历史对比揭示真实的夏作者：兵策儒剑 基于中国本土考古并未发现令人信服的夏朝存在证据，以及西方古埃及考古历史证据、中国古籍记载证据，以及古汉字与古埃及图画文字对比，根据这些可信、公开的，大家都可看得见的直接证据分析对比揭示了夏的真相！ 1 古埃及早王朝VS 五帝时代 （参考blog.sina../s/blog_6a4e1c6f0101bh8y.html）年代 西方考古古埃及史（古埃及早王朝时期） 中国古籍记载的夏朝 （五帝时代）

古埃及自称 古汉字“夏” 前3200年？ 早王朝上埃及第一位国王：Scorpion I（蝎子王一世）。在埃及Umm el-Qa'ab 最早的墓葬中有蝎子王符号。 另外在苏美尔乌尔（虞？）第一王朝墓葬出土的牛首箜篌绘画中有个人首蝎尾的形象。 古汉字”黄“ 前3150年？ 早王朝上埃及Iry-Hor （（读音：伊尧）） 古汉字”尧“？

早王朝上埃及Sekhen，Sekhen意思是拥抱，读音“森汉”,或者读着Shen，与舜shun的发音很相近。他是Iry-Hor继任者。 注意这个器皿上的字是用笔书写上去的，其笔画方法已经非常像汉字！古埃及除了圣书体，很早时候就还有手写体！ 古汉字”舜“，舜是尧的继任者前3150年？ 早王朝上埃及King Scorpion （蝎子王二世）或者Narmer，他是Sekhen的继任者。 他被希罗多德称为“美尼斯（Menes)”。传说他以武力统一上下埃及，并建都孟斐斯。他被认为是第一个统一埃及的国王。也是古埃及古王国第一王朝首位法老。他的形象是一个蝎子。古汉字”禹“，禹是舜的继任者 顾老教授讲过“大禹是条虫” 《竹书纪年》卷上：“禹於石纽。虎鼻大口，两耳参镂。”

时序分析基础与时钟约束实例1

时序分析基础与时钟约束实例（1） 文中实例配套SF-CY3开发套件。更多内容请参考《SF-CY3 FPGA套件开发指南》。 何谓静态时序分析（STA，Static Timing Analysis）？ 首先，设计者应该对FPGA内部的工作方式有一些认识。FPGA的内部结构其实就好比一块PCB板，FPGA的逻辑阵列就好比PCB板上的一些分立元器件。PCB通过导线将具有相关电气特性的信号相连接，FPGA也需要通过内部连线将相关的逻辑节点导通。PCB板上的信号通过任何一个元器件都会产生一定的延时，FPGA的信号通过逻辑门传输也会产生延时。PCB的信号走线有延时，FPGA的信号走线也有延时。这就带来了一系列问题，一个信号从FPGA的一端输入，经过一定的逻辑处理后从FPGA的另一端输出，这期间会产生多大的延时呢？有多个总线信号从FPGA的一端输入，这条总线的各个信号经过逻辑处理后从FPGA 的另一端输出，这条总线的各个信号的延时一致吗？之所以关心这些问题，是因为过长的延时或者一条总线多个信号传输时间的不一致，不仅会影响FPGA本身的性能，而且也会给FPGA之外的电路或者系统带来诸多问题。 言归正传吧，之所以引进静态时序分析的理论也正是基于上述的一些思考。它可以简单的定义为：设计者提出一些特定的时序要求（或者说是添加特定的时序约束），套用特定的时序模型，针对特定的电路进行分析。分析的最终结果当然是要求系统时序满足设计者提出的要求。 下面举一个最简单的例子来说明时序分析的基本概念。假设信号需要从输入到输出在FPGA内部经过一些逻辑延时和路径延时。系统要求这个信号在FPGA内部的延时不能超过15ns，而开发工具在执行过程中找到了如图所示的一些可能的布局布线方式。那么，怎样的布局布线能够达到系统的要求呢？仔细分析一番，发现所有路径的延时可能为14ns、15ns、16ns、17ns、18ns，有两条路径能够满足要求，那么最后的布局布线就会选择满足要求的两条路径之一。 静态时序分析的前提就是设计者先提出要求，然后时序分析工具才会根据特定的时序模型进行分析，即有约束才会有分析。若设计者不添加时序约束，那么时序分析就无从谈起。特权同学常常碰见一些初学者在遇到问题时不问青红皂白就认为是时序问题，实际上只有在添加了时序约束后，系统的时序问题才有可能暴露出来。 下面我们再来看一个例子，我们假设有4个输入信号，经过FPGA内部一些逻辑处理后输出。FPGA内部的布线资源有快有慢之分，好比国道和高速公路。通过高速通道所需要的路径延时假设为3ns-7ns，但只有两条可用；而通过慢速通道的路径延时则>10ns。

ASIC时序约束、时序分析

ASIC时序约束、时序分析 2009-11-13 22:13 A 时序约束的概念和基本策略 时序约束主要包括周期约束（FFS到FFS，即触发器到触发器）和偏移约束（IPAD到FFS、FFS到OPAD）以及静态路径约束（IPA 综合布线工具调整映射和布局布线过程，使设计达到时序要求。例如用OFFSET_IN_BEFORE约束可以告诉综合布线工具输入信号在以根据这个约束调整与IPAD相连的Logic Circuitry的综合实现过程，使结果满足FFS的建立时间要求。 附加时序约束的一般策略是先附加全局约束，然后对快速和慢速例外路径附加专门约束。附加全局约束时，首先定义设计的所有分组附加周期约束，然后对FPGA/CPLD输入输出PAD附加偏移约束、对全组合逻辑的PAD TO PAD路径附加约束。附加专门约束时速例外路径和多周期路径，以及其他特殊路径。 B 附加约束的基本作用 1. 提高设计的工作频率 对很多数字电路设计来说，提高工作频率非常重要，因为高工作频率意味着高处理能力。通过附加约束可以控制逻辑的综时，从而提高工作频率。 2. 获得正确的时序分析报告 几乎所有的FPGA设计平台都包含静态时序分析工具，利用这类工具可以获得映射或布局布线后的时序分析报告，从而对束作为判断时序是否满足设计要求的标准，因此要求设计者正确输入约束，以便静态时序分析工具输出正确的时序分析 3. 指定FPGA/CPLD引脚位置与电气标准 FPGA/CPLD的可编程特性使电路板设计加工和FPGA/CPLD设计可以同时进行，而不必等FPGA/CPLD引脚位置完全确定，从成后，设计者要根据电路板的走线对FPGA/CPLD加上引脚位置约束，使FPGA/CPLD与电路板正确连接。另外通过约束还特性。为了满足日新月异的通信发展，Xilinx新型FPGA/CPLD可以通过IO引脚约束设置支持诸如 AGP、BLVDS、CTT、G LVPECL、LVDSEXT、LVTTL、 PCI、PCIX、SSTL、ULVDS等丰富的IO接口标准。另外通过区域约束还能在FPGA上规划各个成模块化设计等。 C 周期（PERIOD）的含义 周期的含义是时序中最简单也是最重要的含义，其它很多时序概念会因为软件商不同略有差异，而周期的概念确是最通用的，周期面要讲到的其它时序约束都是建立在周期约束的基础上的，很多其它时序公式，可以用周期公式推导。周期约束是一个基本时序和具根据PERIOD约束检查时钟域内所有同步元件的时序是否满足要求。PERIOD约束会自动处理寄存器时钟端的反相问题，如果相迟将被默认限制为PERIOD约束值的一半。如下图所示， 图1 周期的定义 时钟的最小周期为： TCLK = TCKO +TLOGIC +TNET +TSETUP －TCLK_SKEW TCLK_SKEW =TCD2 －TCD1

解读高速数模转换器(DAC)的建立和保持时间

解读高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间Oct 10, 2007 摘要：本应用笔记定义了高速数/模转换器(DAC)的建立和保持时间，并给出了相应的图例。高速DAC的这两个参数通常定义为“正、负”值，了解它们与数据瞬态特性之间的关系是一个难点，为了解决这些难题，本文提供了一些图例。 介绍 为了达到高速数/模转换器(DAC)的最佳性能，需要严格满足数字信号的时序要求。随着时钟频率的提高，数字接口的建立和保持时间成为系统设计人员需要重点关注的参数。本应用笔记对建立和保持时间进行详尽说明，因为这些参数与Maxim的高性能数据转换方案密切相关。 定义建立和保持时间 建立时间(t S)是相对于DAC时钟跳变，数据必须达到有效的逻辑电平的时间。保持时间(t H)则定义了器件捕获/采样数据后允许数据发生变化的时间。图1给出了相对于时钟上升沿的建立和保持时间。特定器件的时钟信号有效边沿可能是上升/下降沿，或由用户选择，例如MAX5895 16位、500Msps、插值和调制双通道DAC，CMOS输入。 图1. 相对于时钟信号上升沿的建立和保持时间 采用CMOS技术设计的数字电路通常将电源摆幅的中间值作为切换点。因此，时间参考点定在信号边沿的中点。图1波形标明了器件在典型条件下的建立和保持时间。注意此时定义的这两个参数均为正值，但在建立或保持时间出现负值时将会令人迷惑不解。 MAX5891 600Msps、16位DAC为这一中间值状态提供了很好的学习实例。该器件的建立时间为-1.5ns，而保持时间为2.6ns。图2给出MAX5891的最小建立时间。注意，实际应用中，数据通常在采样时钟跳变后发生变化。图3给出了相同器件的最小保持时间。

“夏”与“夏朝”、历法、干支

“夏”与“夏朝”、历法、干支 “夏”与“夏朝”、历法、干支 在篆文中，“夏”是由“頁”、“夊”和左右分离的“臼”组成。“頁”就是起头之义。“夊”在篆文中由“人”和阴符“乀”组成，是下肢没有进化（发育）齐全的会意。“夊”字的本义就如此。“臼”，为相反的会意，也是对立的会意。这个相反，也许是与“当代”人的肢体差异，也许是建立以相反性为认识核心的体现天体运行规律的文化。全字综合起来分析，应该是代表着周朝对这一时期的分析：这一时期的人，尚属于“小人”时期，下肢没有进化齐全，但这时，已经着手研究天体运行规律，建立了初步的历法。这种历法是有其证据的，那就是在中学历史教科书中提到了古代陶片记载的24个字符，它是干支文化的雏形。那时有没有王朝呢？既然存在这种文化，就必然有君主进行管理，形成了面积较广阔的集权，各司其职。有些专家否定夏朝是一个朝代，这是站不住脚的。 为什么四季中有“夏季”之谓？夏季中的夏至，是天体测量中的一个中心点，当月食发生在夏至这一天，就视为起元的依据，其年记戊午（戊在天干中，属于中心位置），其日记戊午（甲骨文中的“午”字就揭示了日月之间的关系，由两个●●组成）。这一理论应该是夏朝传承下来的。为了纪念这一时期，就将这一时间段称为夏季，这一历法，称为夏历。

为什么要以夏至为依据，而不以春分为依据？首先是要解决记录日期的记录问题。外界的能量——太阳，是认识阴阳，分辨义理的依据，客观认识，太阳起于晨落于昏，其中心在中午。 在年月日时的计算中，都存在地支十二的周期，它的表述也在同一个圆圈中，实现了彼此的.“同”。这个“午”，既是午时，也是午日，既是午年，也是午月。当这一天文现象出现时，这一日就是戊午日，这一年就是戊午年，由此可以找到起点干支甲子。 为什么以寅为岁首是科学的？先得明确，静态是建立在动态基础上的认识理论，它存在中心，起整体的调节作用。地球运动分为两种形式，一是周年南北视运动，一是周日东西视运动。两种运动构成了整体。如前所说，太阳周日客观运动，起于晨，相当于卯时。周年的客观运动起于冬至，在地支子。立足中心认识，就是子卯之间的中心点，即以立春为界。故以寅为岁首，反映了一种系统思维。 为何一日不起于卯时，而要从子时开始？它还是相反思维的结果。年起于寅（立春）是局部得出整体的思维反应，日起于子是整体决定局部的体现。年是整体，日是局部，整体以冬至子为起点，它就决定了一日的起点在子。 那么，24个节气有什么意义呢？首先，它是天体运动的共性划分理论，是地球上任何一个地区都存在的，之所以要牵涉到农事活动，就在于我们处于温带地区，气候的变化也反映了天体运行节律，同时，古人研究干支理论的首要目的是为了计算天气变

时序约束

在进行FPGA的设计时，经常会需要在综合、实现的阶段添加约束，以便能够控制综合、实现过程，使设计满足我们需要的运行速度、引脚位置等要求。通常的做法是设计编写约束文件并导入到综合实现工具，在进行FPGA/CPLD的综合、实现过程中指导逻辑的映射和布局布线。下面主要总结一下Xilinx FPGA时序约束设计和分析。 一、周期约束 周期约束是Xilinx FPGA 时序约束中最常见的约束方式。它附加在时钟网线上，时序分析工具会根据周期约束来检查时钟域内所有同步元件的时序是否满足需求。周期约束会自动的寄存器时钟端的反相。如果相邻的两个元件的时钟相位是相反的，那么它们之间的延迟将被默认的限制成周期约束的一半。 在进行周期约束之前，必须对电路的时钟周期明了，这样才不会出现约束过松或者过紧的现象。一般情况下，设计电路所能达到的最高运行频率取决于同步元件本身的Setup Time 和Hold Time，以及同步元件之间的逻辑和布线延迟。周期约束一般是使用下面的约束方法： 1、period_item PERIOD＝period {HIGH｜LOW} ［high＿or low＿item］ 其中，period＿item可以是NET或TIMEGRP，分别代表时钟线名称net name或元件分组名称group－name。用NET表示PERIOD约束作用到名为“net name”的时钟网线所驱动的同步元件上，用TIMEGRP表示PERIOD约束作用到TIMEGRP所定义的分组（包括FFS、LATCH和RAM等同步元件）上。period是目标时钟周期，单位可以是ps、ns、μS和ms 等。HIGH｜LOW指出时钟周期中的第1个脉冲是高电平还是低电平，high or low time为HIGH LOW指定的脉冲的持续时间，默认单位是ns。如果没有该参数，时钟占空比是50％。例如，NET SYS＿CLK PERIOD＝10 ns HIGH 4ns 2、NET“clock net name”TNM＿NET＝“timing group name”； TIMESPEC“TSidentifier”＝PERIOD “TNM reference”period {HIGH | LOW} ［high or low item］INPUT_JITTER value; 很多时候为了能够定义比较复杂的派生关系的时钟周期，就要使用该方法。其中TIMESPEC在时序约束中作为一个标识符表示本约束为时序规范；TSidentifier包括字母TS和一个标识符identifier共同作为一个TS属性；TNM reference指定了时序约束是附加在哪一个组上，一般情况下加在TNM＿NET定义的分组上。HIGH | LOW 指的是时钟的初始相位表明第一个时钟是上升沿还是下降沿；high or low item 表示的是时钟占空比，即就是high或者low的时间，默认为1:1, INPUT_JITTER 表示的是时钟的抖动时间，时钟会在这个时间范围内抖动，默认单元为ps。比如周期约束： NET "ex_clk200m_p" TNM_NET = TNM_clk200_p; TIMESPEC "TS_clk200_p" = PERIOD "TNM_clk200_p" 5.000 ns HIGH 50 %; 建立一个TNM_clk200_p的时序分组，包括时钟网络ex_clk200m_p驱动的所有同步

时序分析中建立时间,保持时间,时钟到输出,PIN到PIN延时的说明

时序分析中建立时间，保持时间，时钟到输出，PIN到PIN延时的说明 Clock Setup Time (tsu) 要想正确采样数据，就必须使数据和使能信号在有效时钟沿到达前就准备好，所谓时钟建立时间就是指时钟到达前，数据和使能已经准备好的最小时间间隔。如下图所示： 这里定义Setup时间是站在同步时序整个路径上的，需要区别的是另一个概念Micro tsu。Micro tsu指的是一个触发器内部的建立时间，它是触发器的固有属性，一般典型值小于1~2ns。在Xilinx等的时序概念中，称Altera的Micro tsu为setup时间，用Tsetup表示，请大家区分一下。回到Altera的时序概念，Altera的tsu定义如下：tsu = Data Delay – Clock Delay + Micro tsu Clock Hold Time （tH）时钟保持时间是只能保证有效时钟沿正确采用的数据和使能信号的最小稳定时间。其定义如下图所示： tH示意图 定义的公式为：tH= Clock Delay – Data Delay + Micro tH 注：其中Micro tH是指寄存器内部的固有保持时间，同样是寄存器的一个固有参数，典型

值小于1～2ns。 Clock-to-Output Delay（tco）这个时间指的是当时钟有效沿变化后，将数据推倒同步时序路径的输出端的最小时间间隔。如下图所示： tco示意图 其中Micor tco也是一个寄存器的固有属性，指的是寄存器相应时钟有效沿，将数据送到输出端口的内部时间参数。它与Xilinx的时序定义中，有一个概念叫T cko是同一个概念。 Pin to Pin Delay （tpd）tpd指输入管脚通过纯组合逻辑到达输出管脚这段路径的延时，特别需要说明的是，要求输入到输出之间只有组合逻辑，才是tpd延时。 Slack是表示设计是否满足时序的一个称谓，正的slack表示满足时序（时序的余量），负的slack表示不满足时序（时序的欠缺量）。slack的定义和图形如下图所示。 Slack = Required clock period – Actual clock period Slack = Slack clock period – (Micro tCO+ Data Delay + Micro tSU) Clock Skew指一个同源时钟到达两个不同的寄存器时钟端的时间偏移，如下图所示。

XILINX-时序约束使用指南中文

XILINX时序约束使用指南笔记 第一章 时序约束介绍 第二章 时序约束方法 第三章 时序约束原则 第四章 在XST中指定时序约束 第五章 在Synplify中指定时序约束方法 第六章 时序约束分析

第一章 时序约束介绍 基本的时序约束包括： “PERIOD Constraints” “OFFSET Constraints” “FROM:TO(Multi‐Cycle)约束”

第二章 时序约束方法 1，简介： 2，基本的约束方法 根据覆盖的路径不同，时序要求变成一些不同的全局约束。 最普通的路径类型包括： 1，输入路径 2，同步元件到同步元件路径 3，指定路径 4，输出路径 XILINX的时序约束与每一种全局约束类型都有关。最有效的方法就是一开始就指定全局约束然后再加上指定路径的约束。在很多案例中，只要全局约束就可满足需求。 FPGA器件执行工具都是由指定的时序要求驱动的。如果时序约束过头的话，就会导致内存使用增加，工具运行时间增加。更重要的是，过约束还会导致性能下降。因此，推荐使用实际设计要求的约束值。 3，输入时序约束 输入时序约束包括2种 “系统同步输入” “源同步输入” 输入时钟约束覆盖了输入数据的FPGA外部引脚到获取此数据的寄存器之间的路径。输入时钟约束经常用”OFFSET IN”约束。指定输入时钟要求的最好方法，取决于接口的类型（源/系统同步）和接口是SDR还是DDR。 OFFSET IN定义了数据和在FPGA引脚抓取此数据的时钟沿之间的关系。在分析OFFSET IN 约束时，时序分析工具自动将影响时钟和数据延迟的因素考虑进去。这些因素包括： 时钟的频率和相位转换 时钟的不确定 数据延迟调整 除了自动调整，还可以在与接口时钟相关的”PERIOD”约束中另外增加时钟不确定。 关于增加”INPUT_JITTER”的更多信息，参见第三章的”PERIOD Constraints”。 “OFFSET IN”与单输入时钟有关，默认情况下，OFFSET IN约束覆盖了从输入pad到内部同步元件之间的所有路径。用于抓取那些从pad输入的数据的同步元件由指定的OFFSET IN 时钟触发。应用OFFSET IN约束被称为”global”方法。这是指定输入时序的最有效的方法。 系统同步输入 在体统同步接口中，发送和抓取数据共用一个系统时钟。板上的布线延迟和时钟倾斜限制了接口的工作频率。更低的频率也会导致系统同步输入接口典型的采用SDR应用。 系统同步SDR应用例子，见图2‐1。系统同步SDR应用中，在时钟上升沿从源器件发送

第二章 夏商时期奴隶制国家的建立和发展

第二章夏商时期奴隶制国家的建立和发展 （前2070年～～前1046年） △授课名称——夏商时期奴隶制国家的建立和发展 △教学目的和教学要求——通过本章学习使学生了解中国夏奴隶制国家的政治、经济、文化的基本面貌，了解其发生、发展及灭亡的基本历史过程。运用马克思主义的国家学说，探讨中国国家的起源以及夏代奴隶制国家确立的依据。通过文献资料、甲骨文资料以及其他地下发掘材料，使学生了解商朝政治、经济、军事、文化诸多方面的特征，充分认识殷商文明在古代世界中的历史地位。 △教学重点——夏朝的经济文化特征、少康失国到少康中兴；商国家机构、各项制度；盘庚迁殷到武丁开拓；商朝的统治机构商朝青铜工艺的高度发展；商朝科学文化的发展，殷商文明及其在古代世界中的历史地位。。 △教学难点——夏史文献和考古资料的缺乏；商朝的国家制度和阶级结构。 △授课对象——2012级 △授课方式——讲授 △授课时数——4学时 △教学环节： 夏朝是奴隶制国家的雏形。 首先夏朝按地域来划分它的臣民。《左传》所言“茫茫禹迹，画为九州”。 其次，世袭王朝的建立标志着国家的形成，从夏启开始实行传子制。 其三，夏朝建立了较为完整的国家机器建立了从中央到地方的各级官吏，有了军队、刑法和监狱等公共权力机关。 有了军队刑法和监狱等公共权力机关。夏的军队，以铜作兵，杼发明甲，还有战车。夏的法律：夏有乱政而作禹刑，是第一部奴隶制法典，监狱叫夏台，简单的典章制度，有夏礼，夏训。 而恩格斯认为，“按地域来划分它的国民和公共权力的设立，是国家出现的两个主要标志。”夏朝符合国家形成的两个条件，因此说夏朝是我国阶级社会的

开始。 顾颉刚的贡献——顾颉刚在商周史研究上是很有成就的，他提出了关于古史的观点，即“累层地造成的中国古史”的观点。他认为：（1）在古史记载中，“时代愈后，传说的古史期愈长”。周代人心目中最古的人是禹，到孔子时有尧、舜，到战国时有黄帝、神农，到秦有三皇，到汉以后，有盘古。（2）“时代愈后，传说中的中心人物愈放大”。如舜，在孔子时只是一个“无为而治”的圣君，到《尧典》就成了一个“家齐而后国治”的圣人，到盂子时就成了一个孝子的模范了。（3）我们“不能知道某一事件的真确状况，但可以知道某一事件在传说中的最早的状况。我们既不能知道东周时的东周史，也至少知道战国时的东周史，我们既不能知道夏商时的夏商史，也至少能知道东周时的夏商史。”他的这种观点对有关古史的荒谬传说起了廓清之功，而历代相传三皇五帝的神圣地位一下子也就失去了依据。这对于当时的学术界是一个很大的震动，对于古史研究的发展是起了作用的。但在具体古史问题的处理上，往往有“疑古”过头的地方。 第一节夏王朝的建立与灭亡 一、夏王朝的建立及其国家机构 1、夏族的兴起和夏王朝的建立 传说尧时，洪水泛滥。四岳举荐鲧治水，鲧用堵塞办法治水九年而水患不止，舜殛鲧于羽山【(舜)流共工于幽州（马融：北裔），放兜于崇山（南裔），窜三苗于三危（西裔），殛鲧于羽山（东裔）】。鲧的儿子禹继承父业，治水十三年，三过家门不入，薄衣食，卑宫室，身执耒锸，采用疏导的办法，终于制服洪水。大禹在治理洪水的过程中树立了自己威信，赢得了人们的赞誉和对华夏部落的控制大权。伴随着古代部落争夺生存空间的冲突，大禹在与共工、三苗（三苗，有学者认为应属苗蛮集团，在地域范围上应以“湖北、湖南、江西等地为中心”）等部落的战争中，扩大了实力，攫取了大量的财富，权力逐渐膨胀起来，为世袭制奠定了雄厚基础。《吴越春秋》记载禹“命群臣曰，吾百世之后，葬我会稽之山”。今绍兴有禹陵、禹穴、禹庙等。《史记·夏本纪》：“及禹崩，虽授益，益之

时序约束实例

用Quartus II Timequest Timing Analyzer进行时序分析：实例讲解 (一) (2012-06-21 10:25:54) 转载▼ 标签： 杂谈 一，概述 用Altera的话来讲，timequest timing analyzer是一个功能强大的，ASIC-style的时序分析工具。采用工业标准--SDC（synopsys design contraints）--的约束、分析和报告方法来验证你的设计是否满足时序设计的要求。在用户的角度，从我使用TimeQuest的经验看，它与IC设计中经常用到的比如prime time，time craft等STA软件是比较类似的。用过prime time或time craft的朋友是非常容易上手的。 在这一系列的文章里，我将会拿一个DAC7512控制器的verilog设计作为例子，详细讲解如何使用TimeQuest进行时序设计和分析。 二，TimeQuest的基本操作流程 做为altera FPGA开发流程中的一个组成部分，TimeQuest执行从验证约束到时序仿真的所有工作。Altera推荐使用下面的流程来完成TimeQuest 的操作。

1. 建立项目并加入相关设计文件 不管做什么事情，都需要有一个目标或者说对象。我们用TimeQuest 做时序分析，当然也需要一个对象，这个对象实际上就是我们的设计。所以首先是要建立一个Quartus II的项目，并把所有需要的设计文件都加入到项目中去。需要注意的一点是，这里的设计文件，不仅仅包含逻辑设计相关的文件，也包含已经存在的时序约束文件，当然，需要以synopsys Design Constraints(.sdc)的格式存在的。 2. 对项目进行预编译（initial compilation） 项目建立以后，如果从来没有对项目进行过编译的话，就需要对项目进行预编译。这里的预编译是对应于全编译（full compilation）来讲的，我们可以理解为预编译是对项目进行部分的编译，而全编译是对项目进行完整的编译。做预编译的目的是为了生成一个initial design database，

建立时间和保持时间关系详解

建立时间和保持时间关系详解 图1 建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器； 保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间，如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。 如图1 。数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求，当然在一些情况下，建立时间和保持时间的值可以为零。PLD/FPGA开发软件可以自动计算两个相关输入的建立和保持时间。 个人理解： 1、建立时间（setup time）触发器在时钟沿到来之前，其数据的输入端的数据必须保持不变的时间；建立时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最大延迟。 2、保持时间（hold time）触发器在时钟沿到来之后，其数据输入端的数据必须保持不变的时间；保持时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最小延迟。 关于建立时间保持时间的考虑 华为题目：时钟周期为T，触发器D1的建立时间最大为T1max，最小为T1min。组合逻辑电路最大延迟为T2max，最小为T2min。问：触发器D2的建立时间T3和保持时间T4应满足什么条件？ 分析： Tffpd：触发器输出的响应时间，也就是触发器的输出在clk时钟上升沿到来之后多长的时间内发生变化并且稳定，也可以理解为触发器的输出延时。 Tcomb：触发器的输出经过组合逻辑所需要的时间，也就是题目中的组合逻辑延迟。 Tsetup：建立时间 Thold：保持时间 Tclk：时钟周期 建立时间容限：相当于保护时间，这里要求建立时间容限大于等于0。 保持时间容限：保持时间容限也要求大于等于0。

夏朝和商朝练习题

夏朝和商朝 ①约公元前2070年，禹建立了夏朝，夏朝是我国的第一个王朝。 ②禹死后，他的儿子继承了位子，从此王位世袭制代替了禅让制。夏朝的建立标志我国早期国家的产生。 ③约公元前1600年，商的首领成汤发动推翻夏朝的战争。大战与鸣条。成汤建立了商朝。 ④约公元前1300年，商王盘庚把都城迁到了殷（今河南安阳西北）从此，商朝的都城稳定下来了。 ⑤商朝的势力范围：东至大海，西到渭水上游，南抵长江流域，北达辽河一带。 ⊙商朝经济比夏朝有很大发展的表现：А 农业生产规模一相当大，种植的农作物有粟，黍，稻，麦等。В 畜牧业发达，饲养六畜，祭祀用几百甚至上千头家畜。℃青铜冶铸，玉器制作和酿酒等手工业很发达。D商业发展到一定水平，交易是用海贝，骨贝，玉贝和铜贝等作货币 西周的兴亡 1：约公元前1046年，周武王姬发领导了灭亡商朝的战争，大战与牧野。周武王建立了周朝，前期都城在镐京（今天的陕西西安西）历史上称为西周。 2：分封制：为了控制全国广大地区，周王让自己的子弟，亲戚功臣和一些古帝王的后代在各地去建立封国。这就是分封制。封国的统治者叫国君（一般称诸侯）。享有统治和管理封国的土地和人民的权力。同时，必须承担拥戴周王为共同的天子，定期朝见周王，参加周王主持的重要的典礼仪式，贡献财宝和特产，服从周王调遣出征作战等义务，否则将受惩罚。 3：西周初年，一共建立了71个封国，重要的有，鲁，齐，燕，晋，宋。姓姬的封国有53个。 4：西周末年，阶级矛盾，民族矛盾和统治集团内部矛盾尖锐，公元前771年犬戎族攻破镐京周幽王被杀死，西周结束。 春秋争霸 1：公元前770周平王把都城从镐京迁到洛邑（今河南洛阳）。进入春秋时期（公元前770年-----公元前476年） 2：春秋争霸的原因：A王权衰落，周王统治出现严重危机。B一些诸侯国强大起来，为了争夺更多的土地，财产和人口，争当左右天下，支配别国的霸主而展开了长期的争霸战争。

FPGA中IO时序约束分析

第1章FPGA中IO口时序分析 作者：屋檐下的龙卷风 博客地址：https://www.docsj.com/doc/c716779545.html,/linjie-swust/ 日期：2012.3.1 1.1 概述 在高速系统中FPGA时序约束不止包括内部时钟约束，还应包括完整的IO时序约束和时序例外约束才能实现PCB板级的时序收敛。因此，FPGA时序约束中IO口时序约束也是一个重点。只有约束正确才能在高速情况下保证FPGA和外部器件通信正确。 1.2 FPGA整体概念 由于IO口时序约束分析是针对于电路板整个系统进行时序分析，所以FPGA需要作为一个整体分析，其中包括FPGA的建立时间、保持时间以及传输延时。传统的建立时间、保持时间以及传输延时都是针对寄存器形式的分析。但是针对整个系统FPGA的建立时间保持时间可以简化。 图1.1 FPGA整体时序图 如图1.1所示，为分解的FPGA内部寄存器的性能参数： （1） Tdin为从FPGA的IO口到FPGA内部寄存器输入端的延时； （2） Tclk为从FPGA的IO口到FPGA内部寄存器时钟端的延时； （3） Tus/Th为FPGA内部寄存器的建立时间和保持时间； （4） Tco为FPGA内部寄存器传输时间； （5） Tout为从FPGA寄存器输出到IO口输出的延时； 对于整个FPGA系统分析，可以重新定义这些参数：FPGA建立时间可以定义为：（1） FPGA建立时间：FTsu = Tdin + Tsu – Tclk； （2） FPGA保持时间：FTh = Th + Tclk； （3） FPGA数据传输时间：FTco = Tclk + Tco + Tout； 由上分析当FPGA成为一个系统后即可进行IO时序分析了。FPGA模型变为如图1.2所示。

建立时间和保持时间

图1 建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器； 保持时间（hold time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间，如果保持时间不够，数据同样不能被打入触发器。 如图1 。数据稳定传输必须满足建立和保持时间的要求，当然在一些情况下，建立时间和保持时间的值可以为零。PLD/FPGA开发软件可以自动计算两个相关输入的建立和保持时间。 个人理解： 1、建立时间（setup time）触发器在时钟沿到来之前，其数据的输入端的数据必须保持不变的时间；建立时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最大延迟。 2、保持时间（hold time）触发器在时钟沿到来之后，其数据输入端的数据必须保持不变的时间；保持时间决定了该触发器之间的组合逻辑的最小延迟。 关于建立时间保持时间的考虑 华为题目：时钟周期为T，触发器D1的建立时间最大为T1max，最小为T1min。组合逻辑电路最大延迟为T2max，最小为T2min。问：触发器D2的建立时间T3和保持时间T4应满足什么条件？ 分析： Tffpd：触发器输出的响应时间，也就是触发器的输出在clk时钟上升沿到来之后多长的时间内发生变化并且稳定，也可以理解为触发器的输出延时。 Tcomb：触发器的输出经过组合逻辑所需要的时间，也就是题目中的组合逻辑延迟。 Tsetup：建立时间 Thold：保持时间 Tclk：时钟周期 建立时间容限：相当于保护时间，这里要求建立时间容限大于等于0。 保持时间容限：保持时间容限也要求大于等于0。

入门资料：FPGA时序分析报告基础与时钟约束实例

入门：FPGA时序分析基础与时钟约束实例 2013-07-16 何谓静态时序分析（STA，Static Timing Analysis）？ 首先，设计者应该对FPGA内部的工作方式有一些认识。FPGA的内部结构其实就好比一块PCB 板，FPGA的逻辑阵列就好比PCB板上的一些分立元器件。PCB通过导线将具有相关电气特性的信号相连接，FPGA也需要通过内部连线将相关的逻辑节点导通。PCB板上的信号通过任何一个元器件都会产生一定的延时，FPGA的信号通过逻辑门传输也会产生延时。PCB的信号走线有延时，FPGA的信号走线也有延时。这就带来了一系列问题，一个信号从FPGA的一端输入，经过一定的逻辑处理后从FPGA的另一端输出，这期间会产生多大的延时呢？有多个总线信号从FPGA的一端输入，这条总线的各个信号经过逻辑处理后从FPGA的另一端输出，这条总线的各个信号的延时一致吗？之所以关心这些问题，是因为过长的延时或者一条总线多个信号传输时间的不一致，不仅会影响FPGA本身的性能，而且也会给FPGA之外的电路或者系统带来诸多问题。 言归正传吧，之所以引进静态时序分析的理论也正是基于上述的一些思考。它可以简单的定义为：设计者提出一些特定的时序要求（或者说是添加特定的时序约束），套用特定的时序模型，针对特定的电路进行分析。分析的最终结果当然是要求系统时序满足设计者提出的要求。 下面举一个最简单的例子来说明时序分析的基本概念。假设信号需要从输入到输出在FPGA内部经过一些逻辑延时和路径延时。系统要求这个信号在FPGA内部的延时不能超过15ns，而开发工具在执行过程中找到了如图所示的一些可能的布局布线方式。那么，怎样的布局布线能够达到系统的要求呢？仔细分析一番，发现所有路径的延时可能为14ns、15ns、16ns、17ns、18ns，有两条路径能够满足要求，那么最后的布局布线就会选择满足要求的两条路径之一。 静态时序分析的前提就是设计者先提出要求，然后时序分析工具才会根据特定的时序模型进行分析，即有约束才会有分析。若设计者不添加时序约束，那么时序分析就无从谈起。特权同学常常碰见一些初学者在遇到问题时不问青红皂白就认为是时序问题，实际上只有在添加了时序约束后，系统的时序问题才有可能暴露出来。 下面我们再来看一个例子，我们假设有4个输入信号，经过FPGA内部一些逻辑处理后输出。FPGA内部的布线资源有快有慢之分，好比国道和高速公路。通过高速通道所需要的路径延时假设为3ns-7ns，但只有两条可用；而通过慢速通道的路径延时则>10ns。

建立时间和保持时间和亚稳态之类一直都是概念类题的经典

建立时间和保持时间和亚稳态之类一直都是概念类题的经典！ 题目：时钟周期为T,触发器D1的建立时间最大为T1max，最小为T1min。组合逻辑电路最大延迟为T2max,最小为T2min。问，触发器D2的建立时间T3和保持时间应满足什么条件。 Tffpd：触发器输出的响应时间，也可以理解为触发器输出在clk上升沿到来后的时间内发生变化, 之后稳定，也可以理解输出延迟。 Tcomb: 触发器输出的变化经过组合逻辑元件所需的附加时间，也就是题目中的组合逻辑延迟 tsetup:建立时间 thold:保持时间 tclk: 时钟周期 建立时间容限：这里用容限的概念是为了数学推导方便，时间容限仅仅是一个概念，在这里我们对建立时间容限的要求是大于0，当然有的地方可能就是小于0了。 同样保持时间容限也是需要大于0的。 从图中，我们可以很清楚的看出，建立时间容限=tclk-tffpd(max)-tcomb(max)-tsetup 这里应该理解到，tffpd和tcomb都是要考虑最大值的那么根据建立时间容限>=0 推导出tsetup<=tclk-tffpd(max)-tcomb(max) 这里，我们是不是很清楚了理解了建立时间的要求是<=T-T2MAX，因为题目中没有考虑 tffpd。 同理，保持时间容限tffpd(min)+tcomb(min)-thold，这里是要取最小值，那么根据保持时间容限>=0推导出thold<=tffpd(min)+tcomb(min) 因为题目中没有考虑tffpd,而tcomb就是t2min,所以thold<=t2min。取最小值的原因就是在延时最小的情况下都应该满足保持时间。否则触发器输入无效。 在这里我们应该发现，从数学上看，虽然既有max又有min,但是thold,和tsetup都是小于最小值，因为tsetup

ise时序约束

ISE工具时序约束主要约束主要包括周期约束,pad to pad 约束和偏移约束： (1)周期约束的计算如下图所示： (2)pad to pad 约束是存粹的组合逻辑约束； (3)偏移约束主要包括输入偏移和输出偏移，规定了外部时钟和数据与输入输出管脚之间的时序关系，不是用来约束内部逻辑的； （转）FPGA时序分析，时序约束知识 时序约束目的：一、提高设计的工作频率二、获得正确的时序分析报告（STA：静态时序分析） 常用的时序概念：周期，最大时钟频率、时钟建立时间、时钟保持时间、时钟到输出延时、管脚到管脚延时、Slack和时钟偏斜（Skew). 周期：如图1是周期示意图，当计算出Tperiod，那么当然fm ax=1/Tperiod,fm ax是显示设计最重要的性能指标之一。 时钟建立时间：如图3所示是时钟建立时间的计算方法 时钟保持时间：同样利用图3的模型计算Th=clkdelay-datadelay+Microhold 注意：前两个公式中提到的Microsetup 和Microhold一般均是一个小于1ns的常量。

时钟输出延迟：他是指在时钟有效到数据有效的最大时钟间隔如图4所示 Tco=clkdelay+datadelay+Microco slack:表示设计是否满足时序的一个称谓：正的slack表示满足时序，负的slack表示不满足时序。保持时间slac k是一个重要的概念，引起不满足的主要原因是时钟偏斜大于数据路径的偏斜。Quartus2时序分析工具和优化向导： 常用的三种时序约束设置方法：1 通过Assignment/timing settings 2 Assignment/timing wiard tool 3 Assignment/Assignment editor选择在图形界面下完成对设计的时序约束。一般情况下前两种是做全局的时序约束，后一种是做局部的时序约束，另外还可以通过修改.qsf文件来实现。 时序约束思想：时序约束一般都是先全局后个别，如果冲突则个别的优先级更高。 一、将编绎器设置为时序驱动编绎，即是指让编绎过程尽量向着满足时序约束方向努力！assignment/settings/fitter setting. 二、全局时钟设置如果在设计中只有一个全局时钟，或者所有的时钟同频，可以在Quartus2中只设置一个全局时钟约束。Assignment/timing settings 三、时序向导在用记对时序约束设置不熟悉的情况下，可以选择使用向导。Assignment/classic timing analyser wizards. 四、可以设置独立时钟与衍生时钟，衍生时钟是由独立时钟变化而来的，他是由独立时钟分频，倍频，移相等变化而来的，可以在设置中确定二者的关系Assignment/settings/timing analyse setting/classic timing analyse setting/individual clock。 五、通过assignment editor 设置个别时钟约束