时序约束概述
至芯
时序约束是数字电路设计中定义信号时序要求的规则，目的是保证电路在目标频率下稳定工作，基本路径围绕信号传输链路展开，流程遵循 “定义需求→施加约束→验证优化” 的逻辑。
时序约束是工程师对数字电路中信号传输时序的明确要求，是告诉 EDA 工具（如综合、布局布线工具）电路的工作频率、信号延迟上限、时钟与数据的同步关系等关键信息。
核心是量化 “信号必须在什么时间到达”“时钟多久触发一次” 等规则。
本质是将电路的性能需求（如工作频率、稳定性）转化为工具可识别的数学约束条件。
没有时序约束，EDA 工具会按默认规则设计，无法保证电路性能和稳定性，具体原因有 3 点：
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确保电路功能正确：避免出现 “数据还没到，时钟就触发” 的亚稳态，或信号延迟超标导致的逻辑错误。
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满足性能指标：明确工作频率（如 1GHz）、 latency（延迟）等要求，让工具针对性优化布局布线，提升电路运行速度。
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减少设计迭代：提前定义约束可避免后期测试时发现时序违规，减少重新设计、布局的成本。
时序约束的核心路径是 “信号从产生到接收的完整传输链路”，主要包括 3 类：
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时钟路径：时钟信号从时钟源（如 PLL 输出）到所有寄存器时钟端的传输链路，需约束时钟频率、占空比、抖动等。
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数据路径：数据从发送寄存器输出端，经过组合逻辑，到接收寄存器输入端的传输链路，需约束建立时间（setup time）、保持时间（hold time）。
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异步路径：不同时钟域之间的信号传输链路，需约束跨时钟域同步要求（如同步器延迟、 metastability 容限）。
时序约束遵循 “从整体到局部、从核心到边缘” 的流程，核心步骤 4 步：
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需求分析与定义：明确电路的工作频率、时钟源参数（如晶振频率）、跨时钟域数量、关键路径的延迟要求等。
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施加约束：使用约束语言（如 SDC 语言）向 EDA 工具输入约束，先约束时钟（频率、相位、抖动），再约束数据路径（setup/hold），最后处理异步路径（多时钟域同步约束）。
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时序分析与验证：工具执行时序分析（如静态时序分析 STA），检查是否存在时序违规（如 setup violation、hold violation）。
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优化与迭代：针对违规路径调整约束（如放松非关键路径约束）或优化设计（如调整布局、增加缓冲器），重复 “验证 - 优化” 直到无违规。
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