Tcl与Design Compiler （十二）——综合后处理
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概述
前面也講了一些綜合后的需要進行的一些工作，這里就集中講一下DC完成綜合了，產生了一些文件，我們就要查看它生成的網表和信息，下面就來介紹DC綜合完成之后要進行哪些工作：
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也就是說，DC一般完成綜合后，主要生成.ddc、.def、.v和.sdc格式的文件（當然還有各種報告和log）
.sdc文件：標準延時約束文件：
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里面都是一些約束，用來給后端的布局布線提供參考。
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Scan_def.def文件：DFT、形式驗證可能用到
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里面包含的是一些掃描鏈的布局信息，需要注意的是，必須在生成ddc網表文件之前生成.def（也就先生成.def文件），以便將def文件包含在ddc文件中。
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.sdf、.v文件：
標準延時格式和網表格式文件，用于后仿真。
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下面是輸出（生成）文件的一些命令：
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1.綜合網表處理與生成
（1）綜合網表的處理：
完成綜合并通過時序等的分析后，我們需要把設計和約束以某種格式存儲好，作為后端工具的輸入。
把設計以VHDL或Verilog格式存檔時，需要去掉或避免文件中有assign指令，因為該指令會使非Synopsys公司的工具在讀入文件時產生問題。該指令也可能會在反標( back-annotation)流程中產生問題。此外，要保證網表中沒有特別的字符。例如，寫出網表時，有時網表中會有反斜線符號“\”，對于這個符號，不同的工具有不一樣的理解。
·assign：
多端口連線(multiple port nets)會在網表中用assign指令表示，如下圖所示：
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上面的設計中有冗余的端口(包括內部端口，又稱層次引腳)。如果我們將設計展開（flatten）, DC可能把它們優化掉，即去掉這些端口。但是如果我們不展開設計，將得到下面的結果:
Output ??Reset_AluRegs，Latch_Instr,....
assign???Reset_AluRegs=Latch_Instr;
多端口連線，即一條連線連接多個端口，三種類型:直通連線(Feedthroughs)，即從輸入端直接到輸出端；連線驅動多個端口(也就是上面的那個情況)；常數連線驅動多個端口。
在默認的情況下，如遇到上述的情況，DC寫出網表時，會在網表產生assign指令。如果設計中有多端口連線，應該在編譯過程中將它們去掉。去掉多端口連線使用下面的命令:
set_fix_multiple_port_nets ?-all ?-buffer_constants ?[get_designs ?*]
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·特殊符號：
特別字符是指除數字，字母或下劃線以外的任何字符。當DC寫出網表時，如果遇到信號Bus[31]，它會插入反斜線符號“\”，將其變為\BUS[31]。但是總線Bus[31:0」中的一個信號還用Bus[31]，沒有用反斜線符號，也就是說設計里面可能會遇到即使用到了Bus[31]又用到Bus[31:0]這種情況（比如一組總線網A方向走，而同時又有這組總線的最高位充當某個控制信號）。這時方括弧不是名字的一部分，它們是位分隔符。這時候，同一個信號用了兩種符號串表示（也就是Bus[31]和Bus[31:0]中的第31位是同一個信號，但是卻有不同的字符串表示，這是不好的，一些工具可能解讀出錯）。最好的辦法是把設計中的反斜線符號去掉，用有效的字符代替非有效(特別)的字符。
用change_names命令可將設計中的特別字符去掉。change_names命令的其中一選項是“-rules"，后面可跟用自定義的命名規則或Verilog命名規則。在DC中用define_name_rules命令來規定自定義的命名規則。例如我們可以用該命令來指定可以使用哪些字符，禁止使用哪些字符，名字的長度等。一般來說，Verilog命名規則可以處理幾乎所有的特殊字符。
執行change_names命令后，它會把不允許使用的字符用允許使用的字符來代替。VHDL語言中，多維數組(multi-dimensionalarrays)使用方括弧作為字下標的分隔符(word subscript delimiters)。為了避免使用反斜線符號，先使用change_names命令把字下標的分隔符轉換為下劃線。如下所示：
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（2）相關文件的生成
經過處理之后的網表就可以生成了，除了了網表之外，我們還可以生成時序、面積報告等，相關命令如下所示：
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一個是生成.ddc文件，里面包含了很多信息。一個是生成.v的門級網表。一個是生成標準約束文件，以供后面進行布局布線提供參考。
最后，進行網表處理和生成文件的綜合命令如下所示：
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2.時序檢查與報告的生成
最后，我們要講檢查設計報告、連接設計報告、DC綜合過程中的信息報告、時序檢查報告、面積檢查報告等進行生成，方便我們進行檢查：
# Get report file
redirect ??-tee ??-file ??${REPORT_PATH}/check_design.txt ?????{check_design ???????????????????};
redirect ??-tee ??-file ??${REPORT_PATH}/check_timing.txt ?????{check_timing ???????????????????};
redirect ??-tee ??-file ??${REPORT_PATH}/report_constraint.txt {report_constraint -all_violators};
redirect ??-tee ??-file ??${REPORT_PATH}/check_setup.txt ??????{report_timing -delay_type ?max ?};
redirect ??-tee ??-file ??${REPORT_PATH}/check_hold.txt ???????{report_timing -delay_type ?min ?};
redirect ??-tee ??-file ??${REPORT_PATH}/report_area.txt ??????{report_area ????????????????????};
?這里使用的重定位的命令redirect，意思是將后面{}中命令的執行結果保存到文件中（命令的具體用法前面有講到，也可以通過man redirect進行查看）
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（1）時序報告的查看：
下面主要介紹時序報告的檢測，畢竟timing is everything。關于時序報告的查看，前面也講得很清楚了，這里再來具體講述一下。
Design Compiler中，常用report_timing命令來報告設計的時序是否滿足目標（Check_timing:檢查約束是不是完整的，在綜合之前查看，要注意不要與這個混淆）。
時間報告有四個主要部分：
·第一部分是路徑信息部分，如下所示：
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主要報告了工作條件，使用的工藝庫，時序路徑的起點和終點，路徑所屬的時鐘組，報告的信息是作建立或保持的檢查，以及所用的線負載模型。
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·第二部分是路徑延遲部分，
這個路徑延遲部分是DC計算得到的實際延遲信息；命令執行后，對于下圖中的路徑，得到的一些路徑信息，有了單元名稱（point），通過該單元的延時（Incr）,經過這個單元后路徑的總延時等信息：
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上圖的解釋：
路徑的起點是上一級D觸發器的的時鐘端。
input external delay:(由于上一級D觸發器的翻轉(路徑的起點也就這里)、芯片外部組合邏輯而經歷的)輸入延時約束（set_input_delay），也就是數據到達芯片的數據輸入管腳的延時建模,這個延時是1ns;”r”表示上升延時，”f”表示下降延時
clock network delay(idle):時鐘信號從芯片的端口到內部第一個寄存器的延時是0.5ns；
Data1(in):芯片輸入端口到芯片內部真正數據輸入端之間的線延時，是0.04ns。（可以認為是管腳的延時）
U2/y : 這里，前面0.12表示u2這個器件的翻轉/傳輸延時，意思是從這個器件的數據輸入端（包括連線），到輸出端y的延時是0.12ns。后面的1.66的意思是從路徑起點到u2的y輸出的延時是1.66ns.
...
最后u4/D：這里就是終點了，D觸發器的數據輸入端；當然終點也可能是芯片的輸出端口。
報告中，小數點后默認的位數是二，如果要增加有效數(字)，在用report_timing命令時，加上命令選項“-significant_digits"。報告中，Inc:是連線延遲和其后面的單元延遲相加的結果。如要分別報告連線延遲和單元延遲，在使用report_timing命令時，加上命令選項"-input_pins"。
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·第三部分是路徑要求部分，如下圖所示：
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這個路徑要求部分是我們約束所要求的部分；值-0. 06從庫中查出，其絕對值是寄存器的建立時間。值2.17為時間周期加上延時減去時鐘偏斜值再減寄存器的建立時間(假設本例中的時鐘周期是2 ns)。
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·第四部分是時間總結部分，如下圖所示：
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DC得到實際數據到達的時間和我們要求的時間后，進行比較。數據要求2.17ns前到達（也就是數據延時要求不得大于2.17ns），DC經過計算得到實際到達時間是2.15ns，因此時序滿足要求，也就是met，而不是時序違規（violation）。時間冗余(Timing margin)，又稱slack，如果為正數或‘0'，表示滿足時間目標。如果為負數，表示沒有滿足時間目標。這時，設計違反了約束(constraint violation)。
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（2）timing_report的選項與debug
在進行靜態時序分析時，report_timing是常用的一個命令，該命令有很多選項，如下所示（具體可以通過man進行查看）：
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我們可用report_timing的結果來查看設計的時序是否收斂，即設計能否滿足時序的要求。我們也可以用其結果來診斷設計中的時序問題，對于下面的報告，
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外部的輸入延遲為22 ns，對于時鐘周期為30 ns的設計，顯然是太大了。設計中，關鍵路徑通過6個緩沖器，需要考慮這些緩沖器是否真的需要；OR單元的延遲為10. 72ns，似乎有問題。關鍵路徑通過四個層次劃分模塊，從模塊u_proc，經模塊u_proc/u_dcl，經模塊u_proc/u_ctl，到模塊u_int。前面我們說過，DC在對整個電路做綜合時，必須保留每個模塊的端口。因此，邏輯綜合不能穿越模塊邊界，相鄰模塊的組合邏輯并不能合并。這4個層次劃分模塊使得DC不能充分使用組合電路的優化算法對電路進行時序優化，是否考慮需要進行模塊的重新劃分。
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（3）設計違規檢查：
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當然有時候并不是真正的設計違規，有可能是約束設計過緊，有可能是設計的輸入延時太緊導致violation，比如前面那個實戰中，綜合得到的結果是可以滿足要求的，但是由于約束不當而導致DC爆出違規。
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（4）查看分組優化結果：
主要是查看路徑分組之后，路徑的時序情況是什么樣的，如下所示：
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本節的基本內容就是這樣了，本節就沒有什么實戰之類了。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Tcl与Design Compiler （十二）——综合后处理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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