基本知识储备概述

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基本知识储备概述

文章目录

- - - 1.1 数字ASIC基本知识
    - 1.1.1 锁存器产生
    - 1.1.2 建立时间与保持时间
    - 1.1.3 能增强驱动能力的buffer介绍
    - 名词解释
    - 参考文档

系列学习介绍DC相关知识，包括ASIC基本单元相关，DC指令工艺库脚本相关，后端综合实现相关等总结。本节包括锁存器，建立时间和保持时间，增强驱动能力的buffer介绍。

1.1 数字ASIC基本知识

1.1.1 锁存器产生

组合逻辑中case结构缺乏default组合逻辑中if-else结构描述不全组合逻辑always（）中敏感列表不全

1.1.2 建立时间与保持时间

建立时间

Tdata_path+ Tsetup <= Tclk_path+ Tperiod

所以

Tclk_delay_FF1 + Tc->q_FF1+ Tcomb_logic+ Tsetup <= Tclk_delay_FF2 +Tperiod

保持时间

实质是当前时钟沿的FF1输出不能太快在当前沿到达FF2。

Tdata_path– Thold >= Tclk_path

所以：

Tclk_delay_FF1 + Tc->q_FF1+ Tcomb_logic– Thold >= Tclk_delay_FF2

1.1.3 能增强驱动能力的buffer介绍

buffer一般是几级器件尺寸逐步增大的反相器或类似结构的电路，以使得电阻在获得所需的驱动能力时，在功耗延时积上也达到最优。前后级的最佳驱动比例在2.718左右。buffer实际就是两个串联的反相器，常用于时钟路径中，用于增加时钟驱动能力，使得时钟clock具有良好的上升沿和下降沿。时钟buffer本身是输入负载较小，输出驱动能力较强。因此前级电路驱动buffer容易，而buffer驱动后级电路也比较容易。

工作原理：通过插buffer的方式减少了电路的负载电容，负载电容减少后，同样电压的情况下，对电容充电速度快（上升沿陡峭），同样电容小时存储的电容小，放电所需的时间短（下降沿陡峭）。一句话来说就是: 插buffer的方式减少了电路的负载电容，从而增大了电路驱动能力。

应用场景-1：通过插buffer减少负载数量

应用场景-2：减少连线负载

问题1：在时序路径中插入buffer到底是减缓了数据传输呢还是加快了呢？

在时钟树综合过程中，会在clock root pin和cells’ clk pin之间插入buffer产生延时，以求最小的skew；然而，我们又知道在时序路径中“断点插buffer”，目的是加快该路径上的信号传输速度。

解答：如果这个地方有transition 比较大，插buff会改善transition，加入buffer本身所带来的delay远远小于插入这个buffer所减小的delay，所以delay 变小；如果插之前之后都不存在transition问题，加入buffer本身所带来的delay远远大于插入这个buffer所减小的delay的时候，那么就是增加delay。

问题2：数学计算说明transition较大，插入buffer如何减小延时？