ucf文件分析

1、Xilinx中約束的設(shè)計(jì)中約束的設(shè)計(jì)1.1xilinx中的約束文件中的約束文件1、約束的分類利用FPGA進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)常用的約束主要分為3類。（1）時(shí)序約束：主要用于規(guī)范設(shè)計(jì)的時(shí)序行為，表達(dá)設(shè)計(jì)者期望滿足的時(shí)序條件，知道綜合和布局布線階段的優(yōu)化算法等。（2）布局布線約束：主要用于指定芯片IO引腳位置以及指導(dǎo)軟件在芯片特定的物理區(qū)域進(jìn)行布局布線。（3）其它約束：指目標(biāo)芯片型號(hào)、接口位置、電氣特性等約束屬性。2、約束的主要作用（1）提高設(shè)計(jì)的

2、工作效率對(duì)很多數(shù)字電路設(shè)計(jì)來說，提高工作頻率是非常重要的，因?yàn)楦叩墓ぷ黝l率意味著高效的電路處理能力，通過附加約束可以控制邏輯的綜合、映射、布局和布線，以減少邏輯和布線的延遲，從而提高工作效率。（2）獲得正確的時(shí)序分析報(bào)告幾乎所有的FPGA設(shè)計(jì)平臺(tái)都包含靜態(tài)時(shí)序分析工具，利用這類工具可以獲得映射或者是布局布線后的時(shí)序分析報(bào)告，從而對(duì)設(shè)計(jì)的性能做出評(píng)估。靜態(tài)時(shí)序分析工具以約束作為判斷時(shí)序是否滿足設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)，因此要求設(shè)計(jì)者正確輸入約束，以

3、便靜態(tài)時(shí)序分析工具輸出正確的時(shí)序分析報(bào)告。（3）指定FPGA引腳位置與電氣標(biāo)準(zhǔn)FPGA的可編程性使電路板設(shè)計(jì)加工和FPGA設(shè)計(jì)可以同時(shí)進(jìn)行，而不必等FPGA引腳位置的完全確定，從而節(jié)約了系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間。電路板加工完成后，設(shè)計(jì)者要根據(jù)電路板的走線對(duì)FPGA加上引腳位置約束，以保證FPGA與電路板正確連接。另外通過約束還可以指定IO引腳所支持的接口標(biāo)準(zhǔn)和其他電氣特性。為了滿足日新月異的通信發(fā)展，Xilinx新型FPGA可以通過IO引腳約束設(shè)置

4、支持，諸如AGP、BLVDS、CTT、GTL、GTLP、HSTL、LDT、LVCMOS、LVDCI、LVDS、LVPECL、LVDSEXT、LVTTL、PCI、PCIX、SSTL、ULVDS等豐富的IO接口標(biāo)準(zhǔn)。（4）利于模塊化設(shè)計(jì)通過區(qū)域約束還能在FPGA上規(guī)劃各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)區(qū)域，通過物理布局布線約束完成模塊化設(shè)計(jì)等。3、UCF約束文件ISE通過綜合工具XST對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行約束，XST的綜合約束文件時(shí)XCF文件，而在布局布線階段，最重要的

5、約束文件是用戶約束文件UCF(userconstraintfile)，兩者有著千絲萬縷的聯(lián)系，UCF幾乎支持XCF的所有約束語言和命令。通常在使用XST綜合流程時(shí)，僅僅通過綜合屬性設(shè)置來設(shè)置全局的綜合策略與參數(shù)，細(xì)化的約束是通過實(shí)現(xiàn)階段的約束文件UCF完成的。因此，UCF文件時(shí)約束文件的核心，通過編譯UCF文件可以實(shí)現(xiàn)時(shí)序、布局布線約束以及其他約束的絕大部分功能。1.2約束設(shè)計(jì)實(shí)例約束設(shè)計(jì)實(shí)例1.2.1時(shí)序約束時(shí)序約束條約束定義其周期為

6、5ns，即200MHZ2、IO時(shí)序約束IO時(shí)序約束定義了時(shí)鐘和IO接口之間的時(shí)序關(guān)系，只用于與IO接口相連的信號(hào)，不能用于內(nèi)部信號(hào)。IO時(shí)序約束可以約束輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)相對(duì)于時(shí)鐘的時(shí)序關(guān)系，從而在綜合實(shí)現(xiàn)中調(diào)整布局布線，是正在開發(fā)的FPGA的輸入建立時(shí)間、輸出保持時(shí)間保持系統(tǒng)要求。IO時(shí)序約束的語法如下：OFFSET=IN“offset_time”[units]BEFE“clk_name”[TIMEGRP“group_name”]OF

7、FSET=OUT“offset_time”[units]AFTER“clk_name”[TIMEGRP“grout_name”]說明：（1）OFFSET、IN、BEFE是IO時(shí)序約束輸入建立時(shí)間標(biāo)識(shí)，具體含義為：輸入數(shù)據(jù)與時(shí)鐘的時(shí)序關(guān)系滿足offset_time定義的時(shí)間（2）OFFSET、OUT、AFTER是IO時(shí)序約束輸出保持時(shí)間標(biāo)識(shí)，具體含義為：輸出數(shù)據(jù)與時(shí)鐘的時(shí)序關(guān)系滿足offset_time定義的時(shí)間（3）”offset_ti

8、me”是約束要求的時(shí)間（4）”clk_name”為參考時(shí)鐘（5）[TIMEGRP“grout_name”]為約束的寄存器組?！纠?】IO時(shí)序約束INST“io_emif_data”TNM=TS_emif_dataINST“io_emif_data”TNM=TS_emif_dataINST“io_emif_data”TNM=TS_emif_dataINST“io_emif_data”TNM=TS_emif_dataINST“io_emif

9、_data”TNM=TS_emif_dataINST“io_emif_data”TNM=TS_emif_dataINST“io_emif_data”TNM=TS_emif_dataINST“io_emif_data”TNM=TS_emif_data“IO_emif_clk”TNM_=I_emif_clkTIMEGRP“TS_emif_data”O(jiān)FFSET=OUT7nsAFTER“I_emif_clk”例2表示，約束定義TS_emif_

10、data寄存器組與時(shí)鐘I_emif_clk的關(guān)系為時(shí)鐘有效后7ns輸出TS_emif_data寄存器的可靠數(shù)據(jù)。3、分組約束分組約束是將一些具有相同時(shí)序要求的器件歸為一組，進(jìn)行相同的時(shí)序約束。分組約束的語法如下：|INST“_name”TNM_=[predefined_group]identifier|INST|PIN“__pin__inst_name”TNM=[predefined_group]identifier（1）INST、和P