IO約束在頂層和模塊級的主要命令都是以下幾個(gè)，但是實(shí)際應(yīng)用的復(fù)雜程度不可同日而語，本篇會先介紹模塊級IO約束實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，然后講解頂層IO約束復(fù)雜性，過程中會介紹DDR接口時(shí)序。

set_input_delay
set_output_delay
set_drive
set_driving_cell
set_input_transition
set_load
...

各個(gè)命令的具體用法可以在PT中通過man了解詳情，這里就不費(fèi)勁重復(fù)了：

pt_shell > man set_input_delay

模塊級IO約束實(shí)戰(zhàn)

上圖給出了一種IN2REG路徑的示意圖，DUA為當(dāng)前模塊，外部有一個(gè)假想的虛擬寄存器在驅(qū)動(dòng)CIN端口，這種情況下我們可通過以下命令來約束：

set period 8
create_clock -name CLKP -period $period [get_ports CLKP]
#創(chuàng)建同頻率的虛擬時(shí)鐘
create_clock -name vCLKP -period $period
#參考值為0.6，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整
set_input_delay [expr 0.6 * $period] -clock vCLKP [get_ports CIN]
#假設(shè)端口buffer為BUFX4
set_driving_cell -lib_cell BUFX4 -pin Z [get_ports CIN]

虛擬時(shí)鐘的作用

使用set_input_delay時(shí)，可以指定真實(shí)時(shí)鐘CLKP，也可以指定虛擬時(shí)鐘vCLKP，在CTS之前是沒有區(qū)別的。然而，在CTS之后，如果指定的是真實(shí)時(shí)鐘，那么虛擬寄存器的時(shí)鐘延遲就被忽略了。如果指定的是虛擬時(shí)鐘，工具往往可以根據(jù)內(nèi)部真實(shí)時(shí)鐘的平均延遲來估算外部虛擬寄存器的時(shí)鐘延遲，更加合理。

一般地，為了讓頂層的時(shí)序更容易滿足，在模塊級優(yōu)化的時(shí)候，都會對自己內(nèi)部的IN2REG和REG2OUT路徑約束更加嚴(yán)格，可以設(shè)置外部的延遲為60%的時(shí)鐘周期，給內(nèi)部的數(shù)據(jù)路徑留40%的空間。不過，具體問題需要具體分析了。

需要注意，set_input_delay 可以指定-max和-min選項(xiàng)，分別對應(yīng)setup和hold時(shí)序檢查，如果只是指定其中一個(gè)選項(xiàng)，或者都不指定，那么工具在檢查setup和hold時(shí)，會使用相同的值。

端口Buffer和set_driving_cell配合使用

在實(shí)際項(xiàng)目中，為了避免模塊之間，或者模塊和頂層之間IO接口部分出現(xiàn)時(shí)序問題，一般會要求在靠近IO端口的地方添加具有一定驅(qū)動(dòng)能力的端口Buffer。在這種情況下，可以通過set_driving_cell來模擬端口的真實(shí)外部環(huán)境。假如沒有端口Buffer，也可以通過set_input_transition大致指定輸入端口的驅(qū)動(dòng)能力。

總體來說，set_driving_cell會考慮到OCV的影響，input transition是查表計(jì)算出來的，而set_input_transition比較簡單粗暴，在IO端口時(shí)序不那么關(guān)鍵的時(shí)候，也可以使用。但在頂層，一般使用后者，因?yàn)镮O單元的輸入電容較大，芯片外部具備驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)的器件，標(biāo)準(zhǔn)單元庫中沒有buffer能夠驅(qū)動(dòng)。

頂層IO約束實(shí)戰(zhàn)

頂層IO約束在原理上與模塊級沒有本質(zhì)區(qū)別，然而由于頂層需要與外部器件進(jìn)行通訊，除了GPIO，還會接觸到各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口，例如UART，I2C，SPI，LVDS，DDR等等，在寫SDC前需要讀一讀協(xié)議。更復(fù)雜的情況是，由于存在端口復(fù)用的情況，往往同一個(gè)端口具備多種時(shí)序要求，需要逐一定義。

上圖是一個(gè)PinMux（也稱為IOMux）的示意圖，在SoC設(shè)計(jì)中非常常見，特別對于IO limited的芯片來說，PinMux是很有必要的。看似復(fù)雜，其實(shí)只要各個(gè)擊破就能達(dá)到目標(biāo)，SDC標(biāo)準(zhǔn)制定者已經(jīng)為我們考慮到了這一點(diǎn)，通過set_input_delay的選項(xiàng)-add_delay，可以對同一個(gè)端口設(shè)置多重約束，例如：

set_input_delay [expr 0.6 * $periodA] -clock CLKA [get_ports CIN] -add_delay
set_input_delay [expr 0.3 * $periodB] -clock CLKB [get_ports CIN] -add_delay

另外，針對頂層輸出數(shù)字端口，需要根據(jù)芯片使用的實(shí)際情況set_load，一般的GPIO端口負(fù)載電容都在pF級別。