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AR# 13309

14.x タイミング - 遅延エレメントが使用されていると指定のデータ有効ウィンドウが大きくなる (Tiopickd、Tioickpd)

説明

遅延エレメントを使用していると、データシート、TRCE、Timing Analyzer で指定されているセットアップ/ホールド ウィンドウのサイズが大きくなるのはなぜですか。入力データ パスに遅延を追加すると、セットアップが大きくなるようにウィンドウが移動するだけのはずです。

ソリューション


遅延を追加するだけでは、ウィンドウのサイズは変わりません。最大値および最小値がある遅延エレメントを追加すると、このエレメントの最大値と最小値の差分だけ常にウィンドウが大きくなります。

次の図を見てください。

外部 I/O 回路
外部 I/O 回路


たとえば、1ns (setup)/0ns (hold) (INTERNAL) というウィンドウの内部フリップフロップからスタートすると、1ns ウィンドウが作成されます。 このウィンドウは IOB または CLB の内部、つまり内部フリップフロップのピンにあります。

次に遅延エレメントが差加されない場合のウィンドウについて説明します。データ パスにワースト ケース遅延 2ns、ベスト ケース遅延 1.5ns があるとします。クロック パスにワースト ケース遅延 0.5ns、ベスト ケース遅延 0ns があるとします。

この場合、外部セットアップ/ホールド (遅延なし) の計算式は次のようになります。

Setup = (internal)setup + (worst) data - (best) clock = 1 ns + 2 ns - 0 ns = 3 ns setup
Hold = (internal)hold - (best) data + (worst) clock = 0 ns - 1.5 ns + 0.5 ns = -1 ns hold

したがって、ウィンドウは 3 + -1= 2 ns です。ピンへのトレースがウィンドウを 1ns 分大きくします。

さらに、データ ラインに最低 2.5ns、最高 3ns の遅延を追加する遅延エレメントを含めます。

遅延つきの計算式は次のとおりです。

Setup = (internal)setup + (worst) data + (worst) delay element - (best)clock = 1 ns + 2 ns + 3 ns - 0 ns = 6 ns setup
Hold = (internal)hold - (best) data - (best) delay element + (worst)clock = 0 ns - 1.5 ns -2.5 ns +.5 ns = -3.5 ns hold

ウィンドウは 6 + - 3.5ns = 2.5 ns になります。これは、遅延エレメントがない場合よりも 0.5ns 大きくなります。ウィンドウ サイズの変更は、ワースト ケース遅延とベスト ケース遅延の差と等しくなります。

これは、別の方法でも証明できます。

ウィンドウ サイズで計算式を作成し、セットアップおよびホールドをこの式に置き換えます。次に、「d」をワースト ケース値とベスト ケース値間の差とします。

window = biggest setup time + biggest hold time = (internal)setup + (worst) data + (worst) delay element - (best) clock + (internal)hold - (best) data - (best) delay element + (worst) clock = (internal)setup +(internal)hold + ddata +dclock +ddelay

So, dwindow = window with delay - window without delay = (internal)setup +(internal)hold + ddata +dclock +ddelay - ((internal)setup +(internal)hold + ddata +dclock) = ddelay

この計算により、すべての数値が正になります。 ベスト/ワースト タイミング パラメーターがある ddelay 遅延を追加した場合、ウィンドウは常に大きくなります。ウィンドウが小さくなるのは負の遅延を追加した場合のみです。 これはワースト ケースがベスト ケースよりも速くなることになり、不可能です。
AR# 13309
日付 11/14/2012
ステータス アクティブ
種類 既知の問題
ツール
  • ISE Design Suite - 12
  • ISE Design Suite - 13
  • ISE Design Suite - 14
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