Tcl语言：SDC约束命令create_generated_clock详解（下）

设定生成时钟特性

前文的末尾提到，当使用-divide by或-multiply_by选项创建生成时钟时，会根据master clock的时钟周期派生出生成时钟的周期，但对于时钟边沿的处理，两者则不一致。但是，仍然有方法在一定程度上对占空比进行设定。现在拿图1中的时钟倍频器举例说明，图2是它的波形图，假设clk的周期是20ns。

图1 时钟倍频器

图2 倍频器电路时钟波形

对clk时钟和生成时钟clk_out的定义为：

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create_clock -period 20 -waveform {5 15} [get_port clk]
create_generated_clock -source [get_port clk] -multiply 2 [get_port clk_out]

而前文所说，生成时钟的周期变为10ns，而所有的沿出现的时间都除以2，如图3所示。

图3 生成倍频时钟

此时，可以通过-duty_cycle选项设定占空比，该选项只能和-multiply_by一起使用，用以表示时钟信号中占空比，继续拿图1举例，可以看出生成时钟和原时钟的占空比都为50%，如果想要一个占空比为30%的生成时钟，则可以使用下面的命令，生成时钟的占空比可以从图4中看出确实变为了30%。

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create_generated_clock -source [get_port clk] -multiply 2 [get_port clk_out] 
    -add -name test -duty_cycle 30

图4 -duty_cycle选项改变倍频生成时钟占空比

如果存在不止一个高脉冲会怎么样，下面像前文一样定义一个复杂的时钟，拥有两个脉冲，占空比分别为20%和25%，并试图改变它的倍频生成时钟的占比，结果如图5所示，可以看到Design Compiler直接忽略了除第一个正脉冲之外的所有脉冲。

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create_clock -period 20 -waveform {2 6 12 17} [get_port clk]
create_generated_clock -source [get_port clk] -multiply 2 [get_port clo_out] -duty_cycle 10

图5 试图改变多脉冲生成时钟的占空比

时钟沿偏移

前文介绍的-divide by和-multiply_by在生成一些波形时无能为力，因为无法控制生成信号的占空比。但-edge_shift选项使得创建任意形状的生成时钟成为了可能，下面举例说明。假设要根据图6生成图7所示的波形。

图6 原时钟波形

图7 生成时钟波形

可以使用下面的命令，这意味对于生成时钟，第一个上升沿对齐原时钟的第一个上升沿，下一个下降沿出现在原时钟的第一个上升沿后2ns，第二个上升沿出现在原时钟的第二个上升沿（第三个沿）。时钟偏移可以是正向的。也可以是负向的，这使得用-edge和-edge_shift对任意复杂波形的建模成为了可能。

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create_generated_clock -source [get_port clk] -edge {1 1 3} 
    -edge_shift {0 2 0} [get_port clk_out]

生成时钟源引脚出现多个时钟

正如前文所述，如果一个引脚或端口上有多个时钟传播至此，则无法推断出生成时钟属于哪个master clock，需要显式指明。这可以使用-master_clock选项实现，只需指定参数为master_clock的名字即可，下面我们用一个例子说明这一点，对于图8所示的电路，我们在U4的输出Y上定义了两个时钟，现在假设在输出c上定义两个生成时钟，它们分别基于clk1和clk2。

图8 多个生成时钟

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create_clock -name clk1 -period 10 [get_pin U4/Y]
create_clock -name clk2 -period 20 [get_pin U4/Y] -add

create_generated_clock -source [get_port U4/Y] -divide_by 1 
    -master_clock [get_clock clk1] [get_port c] -name clk1_
create_generated_clock -source [get_port U4/Y] -divide_by 1 
    -master_clock [get_clock clk2] [get_port c] -add -name clk2_

组合电路生成时钟

图9给出了一个源同步接口。在源同步接口中，时钟随着数据一起作为输出，这种结构的优点是结构时钟和数据的传输延迟相同，从而它们的延时大小不重要。接收设备可以根据输入时钟对输入数据进行采样。

图9 源同步接口

图中的dataout引脚的延迟应该根据clk_out设定。这种情况下，生成时钟应该定义在clk_out上。这可以利用-combinational选项实现，设定了该选项后，生成时钟的周期与master clock相同，相当于-divide_by 1，这时不能用其他任何选项。

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create_generated_clock -name clk_out -combinational -source [get_pins clk_out0_reg/Q]
    [get_port clk_out]