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修改寄存器默認(rèn)值有幾種方法?

jf_78858299 ? 來源:NanDigits ? 作者:NanDigits ? 2023-05-05 14:28 ? 次閱讀

一、DFF的類型介紹

寄存器默認(rèn)值,也叫復(fù)位值,是當(dāng)reset或者set有效時寄存器輸出的值。對于一個DFF來說,如下圖,當(dāng)reset為0時,Q輸出0;當(dāng)set為0時,Q輸出為1(外部使用時保證reset與set不同時為0)。

也就是說,當(dāng)需要復(fù)位值為1時,把set拉低;當(dāng)需要復(fù)位值為0時,把reset拉低,如下圖。一般來說寄存器的默認(rèn)值不是1就是0,所以接死掉的reset和set pin就可以省掉。

(圖二)

因此,stdcell庫里的dff可以分成以下幾種:

  • DFFSR,同時帶set和reset pin
  • DFFR,只帶reset pin
  • DFFS,只帶set pin

另外,QN是Q的取反,很多時候只需要用到其中的一個,所以QN也不一定有。總結(jié)成下表:

帶QN 不帶QN
DFFSRN DFFSR
DFFRN DFFR
DFFSN DFFS

(表一)

二、修改默認(rèn)值的方法

方法一:如果DFF同時帶RN和SN,交換RN和SN的連線

這種方法最簡單,premask和postmask eco都適用。但一般自動綜合工具是不會同時用同時帶RN和SN的DFF的,因為這樣面積不是最優(yōu)。所以需要在綜合階段人為強制讓綜合工具只用同時帶RN和SN的DFF,如果面積不是瓶頸的情況下。

方法二:如果只帶RN或者SN,換DFF類型(Premask ECO)

在Premask ECO時,我們完全可以像重新綜合的網(wǎng)表一樣直接換DFF類型。這種方法對于premask eco非常友好,不需要增加邏輯單元,也不會惡化時序。

方法三:如果只帶RN或者SN,互換DFF(Postmask ECO)

在Postmask ECO時,我們沒辦法隨意替換DFF類型。因為DFF的個數(shù)和類型是固定的,這時只能修改金屬層。

如果修改默認(rèn)值的兩個dff,一個需要“0變1”,另一個需要“1變0”,且這兩個dff物理位置很近,那么可以互換這兩個dff的連線。如果是同一個時鐘域、復(fù)位域,那么就只需要交換D、RN(SN)、Q/QN這三組pin。

這個方法除了上面提到的限制,還有如果“0變1”和“1變0”的dff個數(shù)不相等,那么就無法完全交換成功。

方法四:如果只帶RN或者SN,D和Q端插inverter(Postmask ECO)

這是一種普遍適用的方法,只需要在D和Q端各插一個inverter。如果帶QN,又可以省一個inverter。如下圖,通過反相器可以等價變換只帶RN或SN的DFF。

(圖三)

(圖四)

這種替換方法操作簡單,易實現(xiàn),不會帶來連線擁擠,利于DRC收斂。因為不需要修改時鐘pin,不會動到時鐘樹,只需要數(shù)據(jù)通路插入一個inverter,所以對時序影響也非常小。

但這個方法也會帶來一個問題,就是在做LEC(邏輯等價性檢查)時,需要讓工具開啟phase inversion的檢測,不然會報很多虛假non equal。

三、使用GOF來自動修改寄存器的默認(rèn)值

方法二:換DFF類型(Premask ECO)

set_top("digital_top");
run_lec;
fix_design();
run_lec();
report_eco;

GOF默認(rèn)就是用換DFF類型的方法,所以自動ECO腳本比較簡潔,讀進(jìn)library和design后,先run_lec確認(rèn)待eco的點是否正確,接下來做ECO,做完后再運行一次run_lec確認(rèn)是否eco成功。

方法四:D和Q端插inverter(Postmask ECO)

set_top("digital_top");
set_flop_default_eco(1);
run_lec;
fix_design();
set_top("digital_top");
set_mapping_method("-phase");
run_lec();
report_eco;

與方法二相比,需要設(shè)置修改寄存器的方式后,再做ECO。做完ECO后需要設(shè)置phase inversion,讓工具自動檢測phase inversion的keypoint,以防虛假的non equal。

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