Vivado IDE全面了解XDC文件的約束順序

由于XDC約束是按順序應(yīng)用的，并且基于明確的優(yōu)先級(jí)規(guī)則進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，因此必須仔細(xì)檢查約束的順序。

如果多個(gè)物理約束發(fā)生沖突，則最新約束將獲勝。 例如，如果通過(guò)多個(gè)XDC文件為I / O端口分配了不同的位置（LOC），則分配給該端口的最新位置優(yōu)先。

Vivado IDE可全面了解您的設(shè)計(jì)。 要逐步驗(yàn)證您的約束：
1.運(yùn)行相應(yīng)的報(bào)告命令。
2.查看Tcl控制臺(tái)或“消息”窗口中的消息。

推薦的約束順序

建議：無(wú)論是為設(shè)計(jì)使用一個(gè)還是多個(gè)XDC文件，都按以下順序組織約束。

## Timing Assertions Section
# Primary clocks
# Virtual clocks
# Generated clocks
# Clock Groups
# Bus Skew constraints
# Input and output delay constraints

## Timing Exceptions Section
# False Paths
# Max Delay / Min Delay
# Multicycle Paths
# Case Analysis
# Disable Timing

## Physical Constraints Section
# located anywhere in the file, preferably before or after the timing constraints
# or stored in a separate constraint file

從時(shí)鐘定義開(kāi)始。 必須先創(chuàng)建時(shí)鐘，然后才能將它們用于任何后續(xù)約束。 聲明之前對(duì)時(shí)鐘的任何引用都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤，并忽略相應(yīng)的約束。 在單個(gè)約束文件中以及設(shè)計(jì)中的所有XDC文件（或Tcl腳本）中都是如此。

約束文件的順序很重要。 您必須確保每個(gè)文件中的約束不依賴(lài)于另一個(gè)文件的約束。 如果是這種情況，則必須最后讀取包含約束依賴(lài)項(xiàng)的文件。 如果兩個(gè)約束文件具有相互依賴(lài)關(guān)系，則必須將它們手動(dòng)合并到一個(gè)包含正確序列的文件中，或者將文件分成幾個(gè)單獨(dú)的文件并正確排序。

編輯約束順序

Vivado IDE約束管理器將任何已編輯的約束保存回XDC文件中的原始位置，但不會(huì)保存在Tcl腳本中。 任何新約束都保存在標(biāo)記為目標(biāo)的XDC文件的末尾。 在許多情況下，當(dāng)約束集包含多個(gè)XDC文件時(shí)，目標(biāo)約束文件不是列表中的最后一個(gè)文件，并且在打開(kāi)或重新加載設(shè)計(jì)時(shí)不會(huì)最后加載。 因此，保存在磁盤(pán)上的約束序列可能與之前在內(nèi)存中的約束序列不同。

重要信息：您必須驗(yàn)證存儲(chǔ)在約束文件中的最終序列是否仍按預(yù)期工作。 如果必須修改序列，則必須通過(guò)直接編輯約束文件來(lái)修改它。 這對(duì)時(shí)序約束尤為重要。

約束文件順序

在沒(méi)有任何IP的項(xiàng)目流程中，所有約束都位于約束集中。 默認(rèn)情況下，Vivado IDE中顯示的XDC文件（或Tcl腳本）的順序定義了將elaborated design或synthesized design加載到內(nèi)存時(shí)工具使用的讀取順序。 首先讀取列表頂部的文件，最后讀取底部的文件。 您只需在IDE中選擇文件并將其移動(dòng)到列表中的所需位置即可更改順序。

例如，在圖1中，使用拖放操作將文件wave_gen_pin.xdc移動(dòng)到文件wave_gen_timing.xdc之前。

The equivalent Tcl command is:
reorder_files -fileset constrs_1 -before [get_files wave_gen_timing.xdc] [get_files wave_gen_pins.xdc]

在非項(xiàng)目模式下，read_xdc調(diào)用的順序決定了約束文件的計(jì)算順序。

Constraint Files Order with IP Cores

許多IP內(nèi)核隨附一個(gè)或多個(gè)XDC文件。 在RTL項(xiàng)目中生成此類(lèi)IP內(nèi)核時(shí)，還會(huì)在各種設(shè)計(jì)編譯步驟中使用其XDC文件。

例如，圖2顯示項(xiàng)目中的一個(gè)IP核帶有一個(gè)XDC文件。

默認(rèn)情況下，在用戶(hù)XDC文件之前讀入IP XDC文件。 以這種方式處理它允許IP創(chuàng)建可在XDC中引用的時(shí)鐘對(duì)象。 它還允許您覆蓋由IP內(nèi)核設(shè)置的物理約束，因?yàn)樵贗P之后評(píng)估用戶(hù)約束。 對(duì)于依賴(lài)于由用戶(hù)或其他IP創(chuàng)建的時(shí)鐘對(duì)象的IP核，此順序有一個(gè)例外（例如，get_clocks -of_objects [get_ports clka]）。 在這種情況下，在用戶(hù)文件之后讀取IP XDC。

此行為由PROCESSING_ORDER屬性控制，為每個(gè)XDC文件設(shè)置：
?EARLY：必須先讀取的文件
?NORMAL：默認(rèn)
?LATE：必須最后讀取的文件

IP XDC將其PROCESSING_ORDER屬性設(shè)置為EARLY或LATE。 沒(méi)有哪個(gè)IP提供屬于NORMAL約束組的XDC文件。 對(duì)于屬于同 一PROCESSING_ORDER組的用戶(hù)XDC（或Tcl）文件，Vivado IDE中顯示的相對(duì)順序決定了它們的讀取順序。 可以通過(guò)移動(dòng)Vivado IDE約束集中的文件或使用reorder_files命令來(lái)修改組中的順序。

對(duì)于屬于同一PROCESSING_ORDER組的IP XDC文件，順序由IP內(nèi)核的導(dǎo)入或創(chuàng)建順序確定。 創(chuàng)建項(xiàng)目后，無(wú)法更改此順序。

最后，用戶(hù)組和IP XDC PROCESSING_ORDER組之間的相對(duì)順序如下：
1.標(biāo)記為EARLY的用戶(hù)約束
2.標(biāo)記為EARLY的IP約束（默認(rèn)）
3.標(biāo)記為NORMAL的用戶(hù)約束
4.標(biāo)記為L(zhǎng)ATE的IP約束（包含時(shí)鐘依賴(lài)性）
5.標(biāo)記為L(zhǎng)ATE的用戶(hù)約束

注意：將其PROCESSING_ORDER設(shè)置為L(zhǎng)ATE（以便在用戶(hù)約束后進(jìn)行處理）的IP XDC文件命名為 _clocks.xdc。

下圖顯示了如何設(shè)置PROCESSING_ORDER屬性的示例：

The equivalent Tcl command is:
set_property PROCESSING_ORDER EARLY [get_files wave_gen_pins.xdc]

建議：使用Tcl控制臺(tái)中的report_compile_order -constraints命令報(bào)告由工具根據(jù)上述屬性確定的XDC文件讀取順序，包括IS_ENABLED，USED_IN_SYNTHESIS和USED_IN_IMPLEMENTATION。

Changing Read Order

要在約束集中更改XDC文件或非托管Tcl腳本的讀取順序，請(qǐng)執(zhí)行以下操作：
1. 在“源”窗口中，選擇要移動(dòng)的XDC文件或Tcl腳本。
2. 將文件拖放到約束集中的所需位置。

對(duì)于圖1中所示的示例，等效的Tcl命令是：
reorder_files -fileset constrs_1 -before [get_files wave_gen_timing.xdc] [get_files wave_gen_pins.xdc]

在非項(xiàng)目模式下，read_xdc或source命令的順序決定了約束文件的讀取順序。

如果使用帶有約束的IP內(nèi)核，則會(huì)自動(dòng)處理兩組約束，如下所示：
?不依賴(lài)于時(shí)鐘的約束被分組到XDC文件中，PROCESSING_ORDER設(shè)置為EARLY，
?依賴(lài)于時(shí)鐘的約束在PROCESSING_ORDER設(shè)置為L(zhǎng)ATE的XDC文件中分組。

默認(rèn)情況下，用戶(hù)XDC文件屬于PROCESSING_ORDER NORMAL組。 它們?cè)贓ARLY XDC文件之后和LATE XDC文件之前加載。 對(duì)于每個(gè)PROCESSING_ORDER組，IP XDC文件的加載順序與IP Sources窗口中IP核的列表順序相同。 例如，下圖顯示了XDC文件附帶的項(xiàng)目IP內(nèi)核之一。

打開(kāi)設(shè)計(jì)時(shí)，日志文件顯示最后加載了IP XDC文件：

Parsing XDC File

[C:/project_wave_gen_hdl.srcs/sources_1/ip/clk_core/clk_core.xdc] for cell 'clk_gen_i0/clk_core_i0/inst'
Finished Parsing XDC File
[C:/project_wave_gen_hdl.srcs/sources_1/ip/clk_core/clk_core.xdc] for cell 'clk_gen_i0/clk_core_i0/inst'
Parsing XDC File
[C:/project_wave_gen_hdl.srcs/sources_1/ip/char_fifo/char_fifo/char_fifo.xdc] for cell 'char_fifo_i0/U0'
Finished Parsing XDC File
[C:/project_wave_gen_hdl.srcs/sources_1/ip/char_fifo/char_fifo/char_fifo.xdc] for cell 'char_fifo_i0/U0'
Parsing XDC File
[C:/project_wave_gen_hdl.srcs/constrs_1/imports/verilog/wave_gen_timing.xdc]
Finished Parsing XDC File
[C:/project_wave_gen_hdl.srcs/constrs_1/imports/verilog/wave_gen_timing.xdc]
Parsing XDC File
[C:/project_wave_gen_hdl.srcs/sources_1/ip/char_fifo/char_fifo/char_fifo_clocks.xdc ] for cell 'char_fifo_i0/U0'
Finished Parsing XDC File
[C:/project_wave_gen_hdl.srcs/sources_1/ip/char_fifo/char_fifo/char_fifo_clocks.xdc ] for cell 'char_fifo_i0/U0'
Completed Processing XDC Constraints

與用戶(hù)XDC文件不同，您無(wú)法直接更改屬于同一PROCESSING_ORDER組的IP XDC文件的讀取順序。 如果必須修改訂單，請(qǐng)執(zhí)行以下操作：
1. 禁用相應(yīng)的IP XDC文件（IS_ENABLED設(shè)置為false）。
2. 復(fù)制他們的內(nèi)容。
3. 將內(nèi)容粘貼到約束集中包含的一個(gè)XDC文件中。
4. 在需要的地方使用完整的分層網(wǎng)表對(duì)象路徑名更新復(fù)制的IP XDC命令。 這樣做是必需的，因?yàn)镮P XDC約束以這樣的方式編寫(xiě)，即它們可以作用于IP實(shí)例。
5. 查看以特殊方式處理范圍約束的get_ports查詢(xún)。

編輯：hfy