AMD FPGA设计优化宝典笔记(3)控制集

控制集

1 控制集的个数要求

控制集 control set:因为 7 系列 FPGA,一个 slice 只能有一种控制集(触发器的使用方式 比如有复位/有时钟使能等等),多了就会分布到不同的 slice 里, 所以代码尽量统一触发器的控制集使用方式,不要超限制(xilinx 给出的比例是尽量小于总控制集个数的 7.5%)。合理的使用举例,总控制集数769个,用了37个,比例是4.8%,这是用tcl指令看的。

2 降低控制集个数的方法

有多种方法可以降低控制集。

从代码风格的角度看,方法1:只有在必要时才使用时钟使能或复位。
方法2:保持控制信号的极性一致,也就是都是高有效或低有效。
方法3:避免使用低扇出的异步复位、置位信号,但是异步复位、置位信号不受时钟的控制,所以综合工具无法将其搬移到数据路径上,使用异步复位或置位必然增加控制集

方法1的实际应用:

例如,

数据路径上经常会使用很多流水寄存器,因为在流水线上老的数据总会被新的数据冲掉,因此只需要在首级和末级使用复位即可。

同步复位触发器可以用 tcl 代码将其搬移到数据路径上,综合后的名字为寄存器的输出端名字加上_reg,把 EXTRACT_RESET 这个参数设置为no,意味着不允许工具提出复位信号 。起到中间级的寄存器不用复位的目的。

同步的置位使用同样的约束也可以将其搬到数据路径上,就是tcl指令稍微变一下。

再例如,

有三个触发器共享时钟端口:

第一个触发器既无复位也无置位,

第二个触发器只有同步置位,

第三个触发器只有同步复位。这原本会放置在三个不同的 SLICE 中,但使用 EXTRACT_RESET 为 no,将它们变成一致的,可将其放置在同一个SLICE 中,节约了资源和控制集

对于时钟使能信号,可以通过设置属性 EXTRACT_ ENABLE 为 no 将其搬到数据路径上,也节约了控制集。

再例如:用vivado工具来减小控制集

1 )尽量不用MAX_FANOUT来降低扇出(这是控制集与扇出的权衡)

2 )综合选项中 -control_opt_threshold的值设置大一点,控制集就小一点

3 )布局布线阶段(opt_design)阶段中,合并等效控制信号,用的选项是-control_set_merge等。

这些看工具中的提示,如果确定控制集超了,可以试着用这些方法。

相关推荐
じ☆冷颜〃5 小时前
实分析与测度论、复分析、傅里叶分析、泛函分析、凸分析概述.
笔记·学习·数学建模·拓扑学·傅立叶分析
kobesdu5 小时前
【ROS2实战笔记-19】ROS2 生命周期节点的启动顺序、状态转换陷阱与热备方案
java·前端·笔记·机器人·ros·ros2
谙弆悕博士5 小时前
快速学C语言——第16章:预处理
c语言·开发语言·chrome·笔记·创业创新·预处理·业界资讯
handler017 小时前
UDP协议与网络通信知识点
c语言·网络·c++·笔记·网络协议·udp
sheeta199810 小时前
LeetCode 每日一题笔记 日期:2026.05.13 题目:1674. 使数组互补的最少操作次数
笔记·算法·leetcode
叁散10 小时前
实验项目1 LTE通信原理与应用
笔记·其他
AOwhisky10 小时前
Docker 学习笔记:镜像分发、容器运行与资源限制
笔记·学习·docker
TANGLONG22213 小时前
【C++】继承详解——基类/派生类、作用域、默认函数、菱形继承(超详细)
java·c语言·c++·经验分享·笔记·ajax
木心术114 小时前
基于FPGA+RFIC的5G基站设计方案与5G专用DFE芯片的设计方案区别及优劣势分析
5g·fpga开发
木木_王14 小时前
嵌入式学习 | STM32裸板驱动开发(Day01)入门学习笔记(超详细完整版|点灯实验 + 库函数代码 + 原理全解)
linux·驱动开发·笔记·stm32·学习