FPGA Design Flow 学习笔记（4）

只看该作者 · 2012-10-22 21:21

寄存器复制

• 过高的扇出（fan-out）既存在布线的困难，又因为需要保持相同的时序约束而使得最大运行频率减小

• 复制寄存器可减少高扇出的问题：

••••••减少的扇出数量缩短了时钟延时

••••••复制的寄存器可以扇出到片上不同的区域，从而减小布线的复杂度（减小拥塞congestion）

• 另一方面，复制寄存器使得资源占有率增大

• 取舍：因素布线难易程度、系统性能、资源占用率、是否会造成其它节点的扇出增加（因为在平面上布线，无法交叉）

寄存器复制的提示

• 命名复制后的寄存器原则为_a, _b，而不是NOT _1, _2（这条资料上很少提到）

只看该作者 · 2012-10-22 21:21

–_1, _2这种方式命名的寄存器会被默认映射到同一个slice里面

– 复制的寄存器应当分开，才有减小扇出和方便布线的可能

– 特别是在负载分散于芯片多个位置的时候更需注意

• 在HDL编程时，显式地复制寄存器，原因是

– 大多数综合工具都有自动控制扇出的功能（一般在属性里面可以设置最大扇出数目）

• 但是它们并不总是选择最合适的负载分配（综合算法的问题；造成的扇出不是最优）

• 其次，综合工具复制的寄存器一般按照_1, _2的原则命名

– 许多综合工具会将重复的寄存器自动优化掉

• 设置综合工具的属性，以保留冗余逻辑（redundant logic）

• 不要复制异步信号驱动的寄存器：复制之后难以控制同步性

– 优先使用同步逻辑Synchronize the signal first

– 将同步信号供给所复制的多重寄存器