Xilinx FPGA案例學(xué)習(xí)之Vivado設(shè)計(jì)綜合約束

在 Flow Navigator 中點(diǎn)擊設(shè)置, 然后選擇Synthesis,或者 selectFlow > Settings > Synthesis Settings。

如圖1所示：

1、綜合約束

在“設(shè)置”對(duì)話框的“約束”部分下，選擇“默認(rèn)約束設(shè)置”作為活動(dòng)約束設(shè)置；包含在Xilinx設(shè)計(jì)約束（XDC）文件中捕獲的設(shè)計(jì)約束的一組文件，可以將其應(yīng)用于設(shè)計(jì)中。兩種類型的設(shè)計(jì)約束是：

1) 物理約束：這些約束定義引腳的位置以及單元（例如Block RAM，LUT，觸發(fā)器和設(shè)備配置設(shè)置）的絕對(duì)或相對(duì)位置。

2) 時(shí)序約束：這些約束定義了設(shè)計(jì)的頻率要求。由于沒(méi)有時(shí)序限制，Vivado設(shè)計(jì)套件僅針對(duì)線長(zhǎng)度和布局擁堵來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2、綜合策略

1) Defaults(默認(rèn)設(shè)置)

2) RuntimeOptimized

執(zhí)行較少的時(shí)序優(yōu)化，并消除一些RTL優(yōu)化以減少綜合運(yùn)行時(shí)間。

3) AreaOptimized_high

執(zhí)行常規(guī)面積優(yōu)化，包括強(qiáng)制執(zhí)行三進(jìn)制加法器，在比較器中使用新閾值以使用進(jìn)位鏈以及實(shí)現(xiàn)面積優(yōu)化的多路復(fù)用器。

4) AreaOptimized_medium

執(zhí)行常規(guī)面積優(yōu)化，包括更改控制集優(yōu)化的閾值，強(qiáng)制執(zhí)行三進(jìn)制加法器，將推理的乘法器閾值降低到DSP模塊，將移位寄存器移入BRAM，在比較器中使用較低閾值以使用進(jìn)位鏈，以及進(jìn)行區(qū)域優(yōu)化的MUX操作。

5) AlternateRoutability

一組提高路由能力的算法（較少使用MUXF和CARRY）。

6) AreaMapLargeShiftRegToBRAM

檢測(cè)大型移位寄存器，并使用專用的Block RAM實(shí)現(xiàn)它們。

7) AreaMultThresholdDSP

專用DSP塊推斷的下限閾值。

8) FewerCarryChains

較高的操作數(shù)大小閾值以使用LUT代替進(jìn)位鏈。

3、其他選項(xiàng)

-flatten_hierarchy:確定Vivado綜合如何控制層次結(jié)構(gòu)。

- none:指示綜合工具不要展平層次結(jié)構(gòu)。綜合的輸出與原始RTL具有相同的層次結(jié)構(gòu)。

-full :指示工具完全展平層次結(jié)構(gòu)，僅保留頂層。

-rebuilt:設(shè)置后，重新構(gòu)建允許綜合工具展平層次結(jié)構(gòu)，執(zhí)行綜合，然后基于原始RTL重建層次結(jié)構(gòu)。該值使QoR受益于跨邊界優(yōu)化，其最終層次類似于RTL，以便于分析。

-gated_clock_conversion:啟用和禁用綜合工具轉(zhuǎn)換時(shí)鐘邏輯的功能。

-bufg: 控制工具在設(shè)計(jì)中推斷出多少BUFG。當(dāng)設(shè)計(jì)網(wǎng)表中的其他BUFG對(duì)合成過(guò)程不可見(jiàn)時(shí)，Vivado設(shè)計(jì)工具將使用此選項(xiàng)。該工具可以推斷出指定的數(shù)量，并跟蹤RTL中實(shí)例化的BUFG數(shù)量。例如，如果-bufg選項(xiàng)設(shè)置為12，并且在RTL中實(shí)例化了三個(gè)BUFG，則Vivado綜合工具最多可以推斷出另外九個(gè)BUFG。

-fanout_limit:指定信號(hào)在開(kāi)始復(fù)制邏輯之前必須驅(qū)動(dòng)的負(fù)載數(shù)。此全局限制是一般指南，當(dāng)工具確定有必要時(shí)，可以忽略該選項(xiàng)。

-retiming :布爾選項(xiàng)通過(guò)跨組合門(mén)或LUT自動(dòng)移動(dòng)寄存器（寄存器平衡）來(lái)提供選項(xiàng)，以提高時(shí)鐘內(nèi)順序路徑的電路性能。它保持了電路的原始行為和等待時(shí)間，并且不需要更改RTL源。默認(rèn)為關(guān)閉。

-fsm_extraction : 控制綜合如何提取和映射有限狀態(tài)機(jī)。 FSM_ENCODING更詳細(xì)地描述了這些選項(xiàng)。

FSM_ENCODING可以放在狀態(tài)機(jī)寄存器上。合法的值是“ one_hot”，“ sequential”，“johnson”，“ gray”，“ auto”和“ none”?！?auto”值是默認(rèn)值，并允許該工具確定最佳編碼?？梢栽赗TL或XDC中設(shè)置此屬性。

-keep_equivalent_registers :防止合并具有相同輸入邏輯的寄存器。

-resource_sharing:設(shè)置不同信號(hào)之間的算術(shù)運(yùn)算符共享。這些值是自動(dòng)的，打開(kāi)的和關(guān)閉的。自動(dòng)值集執(zhí)行資源共享以取決于設(shè)計(jì)時(shí)間。

-control_set_opt_threshold: 將時(shí)鐘使能優(yōu)化的閾值設(shè)置為較少的控制集。默認(rèn)值為自動(dòng)，這意味著該工具將根據(jù)目標(biāo)設(shè)備選擇一個(gè)值。支持任何正整數(shù)值。

給定值是工具將控制集移入寄存器的D邏輯所需的扇出數(shù)量。如果扇出大于該值，則該工具嘗試使該信號(hào)驅(qū)動(dòng)該寄存器上的control_set_pin。

-no_lc:選中后，此選項(xiàng)將關(guān)閉LUT合并。

-no_srlextract:選中后，此選項(xiàng)將關(guān)閉完整設(shè)計(jì)的SRL提取，以便將其實(shí)現(xiàn)為簡(jiǎn)單寄存器。

-shreg_min_size:推斷SRL的閾值。默認(rèn)設(shè)置為3。這將設(shè)置順序元素的數(shù)量，這些元素將導(dǎo)致推斷固定延遲鏈的SRL（靜態(tài)SRL）。策略也將此設(shè)置定義為5和10。

-max_bram:描述設(shè)計(jì)中允許的最大塊RAM數(shù)量。通常在設(shè)計(jì)中有黑匣子或第三方網(wǎng)表時(shí)使用此選項(xiàng)，并允許設(shè)計(jì)人員為這些網(wǎng)表節(jié)省空間。

-max_uram:設(shè)置設(shè)計(jì)中允許的最大UltraRAM（UltraScale+?設(shè)備塊RAM）塊。默認(rèn)設(shè)置為-1表示該工具選擇指定零件允許的最大數(shù)量。

-max_dsp:描述設(shè)計(jì)中允許的最大塊DSP數(shù)量。通常在設(shè)計(jì)中有黑匣子或第三方網(wǎng)表時(shí)使用，并為這些網(wǎng)表留出空間。默認(rèn)設(shè)置為-1表示該工具選擇指定零件允許的最大數(shù)量。

-max_bram_cascade_height:控制該工具可以級(jí)聯(lián)的BRAM的最大數(shù)量。默認(rèn)設(shè)置為-1表示該工具選擇指定零件允許的最大數(shù)量。

-max_uram_cascade_height:控制該工具可以級(jí)聯(lián)的UltraScale+設(shè)備UltraRAM塊的最大數(shù)量。默認(rèn)設(shè)置為-1表示該工具選擇指定零件允許的最大數(shù)量。

-cascade_dsp: 控制如何實(shí)現(xiàn)總和DSP模塊輸出中的加法器。默認(rèn)情況下，使用塊內(nèi)置加法器鏈計(jì)算DSP輸出的總和。價(jià)值樹(shù)迫使總和在結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)。值是：auto，tree和force。默認(rèn)為自動(dòng)。

-no_timing_driven: （可選）禁用默認(rèn)的時(shí)序驅(qū)動(dòng)綜合算法。這導(dǎo)致減少了綜合運(yùn)行時(shí)間，但忽略了時(shí)序?qū)C合的影響。

-sfcu:在單文件編譯單元模式下運(yùn)行綜合。

-assert: 啟用要評(píng)估的VHDL斷言語(yǔ)句。故障或錯(cuò)誤的嚴(yán)重性級(jí)別會(huì)停止綜合流程并產(chǎn)生錯(cuò)誤。警告的嚴(yán)重性級(jí)別會(huì)生成警告。

tcl.pre和tcl.post選項(xiàng)是在合成之前和之后立即運(yùn)行的Tcl文件的掛鉤。

4、Tcl Commands to Get Property

get_property DIRECTORY [current_project]
get_property DIRECTORY [current_run]

編輯：hfy