Xilinx FPGA——ISE时序约束“建立时间不满足”问题解决记录

  一、现象

最近使用赛灵思的FPGA设计项目时，出现时序约束失效问题。

点进去发现如下：

        一个始终约束没有生效，有多处报错。 

二、原因

        出现这个问题的原因是，建立时间不满足。

        时序违例的主要原因是建立时间和保持时间不满足要求，那么什么情况下会出现建立时间和保持时间不满足要求呢？

• 建立时间不满足要求通常是因为组合逻辑处理时间太长！
• 保持时间不满足要求通常是因为组合逻辑处理时间太短！

        建立时间和保持时间都不满足往往出现在异步时钟域中！

三、解决办法

• 加强约束，重新进行综合，对违规的路径进行进一步的优化，但是一般效果可能不是很明显
• 降低时钟的频率，但是这个一般是在项目最初的时候决定的，这个时候很难再改变
• 拆分组合逻辑，插入寄存器，增加流水线，这个是常用的方法
• 优化布局布线，减小传输的延时
• 更改Place and Route Effort Level,overall，把Standard模式（通过最少的布局布线努力，给出最快的运行时间，适用于不太复杂的设计）更改为High模式（有最好的布局布线结果，运行实际也长，适用于复杂设计（默认设置））

四、实际项目更改

        更改前：

  reg  [31:0]suma;
  wire [16:0]sumb;
  wire [15:0]sumc;
//将以太网报文数据部分长度参数寄存
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
	if(!rst_n)  
    suma <= 32'd0;
	else if(cal_en)
    suma <= {IP_ver,IP_hdr_len,IP_tos}+IP_total_len+IP_id+
           {IP_rsv,IP_df,IP_mf,IP_frag_offset}+{IP_ttl,IP_protocol}+
           src_ip[31:16]+src_ip[15:0]+dst_ip[31:16]+dst_ip[15:0];
  else
    suma <= suma;
end

  assign sumb = suma[31:16]+suma[15:0];
  assign sumc = sumb[16]+sumb[15:0];

  assign checksum = ~sumc;

更改后：

reg  [31:0]suma;
reg  [31:0]suma_1;
wire [16:0]sumb;
wire [15:0]sumc;
  

//将以太网报文数据部分长度参数寄存
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
	if(!rst_n)  
    suma <= 32'd0;
	else if(cal_en)begin
	 suma_1<={IP_ver,IP_hdr_len,IP_tos}+IP_total_len+IP_id+{IP_rsv,IP_df,IP_mf,IP_frag_offset}+{IP_ttl,IP_protocol};
    suma <= /*{IP_ver,IP_hdr_len,IP_tos} 16'h4500+*/
				/*IP_total_len+*/
				/*IP_id 16'h0000+*/
            /*{IP_rsv,IP_df,IP_mf,IP_frag_offset} 16'h0000+*/
			   /*{IP_ttl,IP_protocol} 16'h4011+*/
				suma_1+
            src_ip[31:16]+
			   src_ip[15:0]+
			   dst_ip[31:16]+
			   dst_ip[15:0];
  end
  else
    suma <= suma;
end


assign	sumb = suma[31:16]+suma[15:0];
assign	sumc = sumb[16]+sumb[15:0];
assign checksum = ~sumc;

分析：根据报错的路径，找到对于的代码，拆分组合逻辑，插入寄存器，增加流水线，这个是常用的方法。