時(shí)序分析基本概念介紹—Timing Arc

今天我們要介紹的時(shí)序基本概念是 Timing arc ，中文名時(shí)序弧。這是timing計(jì)算最基本的組成元素，在昨天的lib庫介紹中，大部分時(shí)序信息都以Timing arc呈現(xiàn)。如果兩個(gè)pin之間在timing上存在因果關(guān)系，我們就把這種時(shí)序關(guān)系稱為Timing arc，主要分為定義時(shí)序延遲，和定義時(shí)序檢查兩種。為啥叫它時(shí)序弧？因?yàn)闀r(shí)序圖中經(jīng)常用一條弧形線段來表示它。如下圖所示：cell的timing arc定義在lib中，net之間沒有timing arc, 它的delay則有RC參數(shù)計(jì)算而出。

時(shí)序延遲的Timing arc ：有以下幾種

Combinational Timing Arc

Edge Timing Arc

Preset and Clear Timing Arc

Three State Enable & Disable Timing Arc

時(shí)序檢查的Timing arc ：有以下幾種

Setup Timing Arc

Hold Timing Arc

Recovery Timing Arc

Removal Timing Arc

Width Timing Arc

首先看 Combinational Timing Arc ，Combinational Timing Arc 是最基本的Timing Arc。Timing Arc 如果不特別指明的話，就是屬于此類。如下圖所示，定義了從特定輸入到特定輸出（A到Z）的延遲時(shí)間。

Combinational Timing Arc 的Sense有三種，分別是 inverting （或 negative unate）， non-inverting （或 positive unate）以及 non-unate 。當(dāng)Timing Arc 相關(guān)之特定輸出（下圖Z）信號(hào)變化方向和特定輸入（下圖A）信號(hào)變化方向相反（如輸入由0變1，輸出由1變0），則此Timing Arc 為inverting sense。

反之，輸出輸入信號(hào)變化方向一致的話，則此Timing Arc 為non-inverting sense。當(dāng)特定輸出無法由特定輸入單獨(dú)決定時(shí)，此Timing Arc 為non-unate。

其它的Timing Arc 說明如下。

Setup Timing Arc ：定義時(shí)序組件（Sequential Cell，如Flip-Flop、Latch 等）所需的Setup Time，依據(jù)Clock上升或下降分為2類（圖五）。

Hold Timing Arc ：定義時(shí)序組件所需的 Hold Time，依據(jù)Clock 上升或下降分為2類（圖六）。

Edge Timing Arc ：定義時(shí)序組件Clock Active Edge 到數(shù)據(jù)輸出的延遲時(shí)間，依據(jù)Clock上升或下降分為2類（圖七）。

Preset and Clear Timing Arc ：定義時(shí)序組件清除信號(hào)（Preset或Clear發(fā)生后，數(shù)據(jù)被清除的速度，依據(jù)清除信號(hào)上升或下降及是Preset或Clear分為4類（圖八）。這個(gè)Timing Arc 通常會(huì)被取消掉，因?yàn)樗鼤?huì)造成信號(hào)路徑產(chǎn)生回路，這對STA而言是不允許的。

Recovery Timing Arc ：定義時(shí)序組件Clock Active Edge 之前，清除信號(hào)不準(zhǔn)啟動(dòng)的時(shí)間，依據(jù)Clock上升或下降分為2類（圖九）。

Removal Timing Arc ：定義序向組件Clock Active Edge 之后，清除信號(hào)不準(zhǔn)啟動(dòng)的時(shí)間，依據(jù)Clock上升或下降分為2類（圖十）。

Three State Enable & Disable Timing Arc ：定義 Tri-State 組件致能信號(hào)（Enable）到輸出的延遲時(shí)間，依據(jù)Enable或Disable分為2類。（圖十一）

Width Timing Arc ：定義信號(hào)需維持穩(wěn)定的最短時(shí)間，依據(jù)信號(hào)維持在0或1的位準(zhǔn)分為2類。（圖十二）