时序裕量计算之二：Altera计算时序裕量的方法

Altera对Clock Setup Slack和Clock Hold Slack的定义的切入面稍有不同。

一、Clock Setup Slack

参照前言的图，定义一个符号SR，SR表示 Clock Setup Relationship。

SR = Latch – Launch – stUn (1)

其中，Latch为Setup Latch Edge，Launch为Setup Launch Edge，考虑最坏的情况，Setup时Latch左偏。

看上图的r2r，r2r表示数据从某寄存器输入到另一寄存器输入的延时，实际上即Td。

可以用以下方法推导r2r的计算：

Launch + uTco + Td-S + r2r = Latch + Td-D – uTsu – stUn，推导可得

r2r = (Latch – Launch - stUn) + (Td-D – Td-S) – uTsu –uTco (2)

注意这里是uTsu和uTco，待会还会出现Tsu和Tco，这两者是有区别的。uTsu即建立时间，uTco即clock-to-output。

Altera把Clock Setup Slack定义为：

Clock Setup Slack = r2r Required(r2rR) – r2r Delay(r2rD) (3)

同时定义 Tcs = Td-D - Td-S (4)

Tcs定义为时钟到目的寄存器与时钟到源寄存器的时间差。

考虑最坏的情况，Clock Setup Slack的计算如下：

Clock Setup Slack

= r2rR – r2rD

= SR + Tcs(min) – uTsu – uTco – Td(max) (5)

二、Clock Hold Slack

把Clock Hold Relationship表示为HR，HR定义为

HR = Hold Latch Edge – Hold Launch Edge + Hold Uncertainty (6)

考虑最坏的情况，Hold Check是Latch倾向于右偏。

Altera把Clock Hold Slack定义为：

Clock Hold Slack = r2rD – r2rR (7)

Hold Check时计算r2rR稍有不同。Hold Check时r2rR应表示为：

r2r = (Latch – Launch + hdUn) + (Td-D – Td-S) + uThd –uTco (8)

考虑最坏的情况，Clock Hold Slack计算如下：

Clock Hold Slack

= r2rD – r2rR

= Td(min) – HR – Tcs(max) – uThd + uTco (9)