多重驅(qū)動是什么？為什么需要解決

多重驅(qū)動定義：

具有兩個或更多個源的網(wǎng)絡(luò)或信號被稱為多重驅(qū)動場景。

為何需要解決多重驅(qū)動場景？

多重驅(qū)動的存在屬于設(shè)計錯誤，最終值可能難以確定。

因此綜合工具會針對具有多重驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)或信號發(fā)出錯誤或警告。在 Vivado 綜合工具中將標(biāo)記“嚴(yán)重警告 (Critical Warning)”。如果不加以解決，那么“opt_design”會標(biāo)記“錯誤 (Error)”。

Vivado 報告多重驅(qū)動場景的方式如下：

Vivado 會在綜合階段識別具有多重驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)或信號。

它會針對設(shè)計中具有多重驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記 Critical Warning (SYNTH 8-6859)。

它還會打印一個表，其中包含設(shè)計中多重驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量。

例如：

示例 1：多重驅(qū)動樣本

此處 out1 是在順序塊 B1 和 B2 中驅(qū)動的，這就導(dǎo)致出現(xiàn)了多重驅(qū)動狀況。

同樣，由組合邏輯和/或順序邏輯驅(qū)動的連線也會導(dǎo)致出現(xiàn)多重驅(qū)動場景。

對于總線，由多個源驅(qū)動的任意比特都會導(dǎo)致出現(xiàn)多重驅(qū)動場景。

注：對于具有不同源的專用比特，Vivado 不會標(biāo)記多重驅(qū)動。

示例 2：多重驅(qū)動、三態(tài)和層級注意事項

具有三態(tài)多重驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)不被視作為多重驅(qū)動狀況。

通常，任意給定時間點只能有單一源處于活動狀態(tài)。

子模塊中存在的三態(tài)驅(qū)動將被提取出來并劃歸最高層級。

示例 3：其中一個驅(qū)動屬于用戶定義的常量的多重驅(qū)動場景

在此示例中，其中一個網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動為常量。

在此類情況下，該工具會遵循常量驅(qū)動運行而忽略另一個驅(qū)動。

該工具仍然會發(fā)出清晰的 Critical Warning。

示例 4：VIO/ILA 標(biāo)記調(diào)試和多重驅(qū)動注意事項

在 Vivado 中，如果不同的總線比特由不同子模塊驅(qū)動，則不會將其視為由多個源驅(qū)動。由于每個比特都有自己的專用驅(qū)動，因此不存在爭用。

但在此示例中，如果應(yīng)用以下任一層級限制或類似限制，Vivado 就會將其視作為多重驅(qū)動狀況。

在子模塊上應(yīng)用“keep_hierarchy”

在子模塊上應(yīng)用“don’t_touch”屬性

在子模塊的任意端口上應(yīng)用“mark_debug”屬性

將子模塊的任意端口連接到 ILA/VIO 調(diào)試核

發(fā)生此狀況的原因是用戶未嚴(yán)格遵循相關(guān)準(zhǔn)則來保持子模塊例化的邊界。

實例 U1 僅驅(qū)動 out1[0]，out1[1] 連接到 GND。

實例 U2 僅驅(qū)動 out1[1]，out1[0] 連接到 GND。

由于 out1 的每個比特都具有兩個驅(qū)動，因此 Vivado 將此視作為多重驅(qū)動狀況。

調(diào)試方法：

有時根據(jù)生成的消息難以確定多重驅(qū)動的準(zhǔn)確名稱。

當(dāng)驅(qū)動適用于工具生成的網(wǎng)絡(luò)而不是用戶定義的網(wǎng)絡(luò)時，就會發(fā)生此類狀況。

您需要通過搜索具有多個驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)來查找多重驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動。

您可以使用以下 Tcl 命令：

get_nets -hierarchical -top_net_of_hierarchical_group -filter { DRIVER_COUNT > 1 }

并且有時最好運行 opt_design，因為只要綜合中存在多重驅(qū)動，“opt_design”就會發(fā)出 Errors 標(biāo)記。但由于設(shè)計經(jīng)過進一步優(yōu)化，并且當(dāng)前所有塊（DCP、調(diào)試模塊）都可用，因此 opt 中的多重驅(qū)動錯誤可能更精確。

受篇幅所限，本文并未涵蓋所有場景。以下列出部分其他場景，將來可根據(jù)需要進一步詳細(xì)講解。

非對稱 3D RAM：在 TDP 3D RAM 中，不受支持的模板可能導(dǎo)致出現(xiàn)多重驅(qū)動場景。

接口 modport：接口中已定義信號但未將其定義為 modport，此類信號將被作為 inout 來處理。這可能會導(dǎo)致出現(xiàn)多重驅(qū)動場景。

總結(jié)：

至此，相信您應(yīng)該已經(jīng)了解了可能發(fā)生多重驅(qū)動的各種場景，并且已清楚認(rèn)識到需要修改 RTL 才能繼續(xù)運行流程。