Verilog中的hold和signal怎么理解

发布网友发布时间：2024-07-02 18:54

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热心网友时间：2024-08-25 19:20

在数字设计的时序分析中，setup和hold违反是常见的问题，而在Verilog模型中，DFF的复位逻辑也关注reset与clock的同步恢复（recovery）和移除（removal）。这些概念就像时间窗口内的边界，确保信号的正确行为。让我们深入探讨它们之间的关系和各自的角色。

Hold类似看门狗，维护数据的稳定性

hold检查确保在clock事件之后，data信号保持稳定至少指定的hold_timing_limit时间。hold就像一个安全阀，防止数据信号在时钟事件之后快速变化。

Removal就像闸门，防止reset区域的混乱

相比之下，removal关注的是reset信号释放clock期间的时序。在reset信号移除之前，clock不能toggle，否则会报告removal violation，防止在复位期间产生意外的时序问题。

Recovery，恢复时钟的同步秩序

Recovery则在reset信号恢复后检查clock的时序。这个检查确保数据信号在clock上边缘之后的稳定，符合reset后的预期行为，就像hold检查在clock之后一样。

Verilog规范中，虽然原始顺序是$setup先于$hold，但$recovery和$removal的顺序有所不同。在STA分析中，$setup/$hold关注最大路径，而$recovery/$removal关注最小路径，这体现了它们在时序分析中的核心作用。

负值的微妙之处

Negative delay在时序限制中扮演着微妙的角色。负的setup limit允许data信号在clock上升沿之后立即稳定，前提是这个延迟不超过绝对值。这源于电路内部的延迟差异，而非预设行为。例如，$hold指令如所示：

hold指令示例：inverter_cell(hold(posedge clock, data, -10, 31, notifier));

负值虽然通常范围较小（-1ps到5ps），对大多数性能参数分析（PPA）影响微乎其微。然而，在项目实施中，处理负值可能需要额外的手段，如vcs中的+neg_tchk，否则可能会被视为更严格的标准。

总的来说，recovery和removal是reset时序恢复和移除阶段的关键时序检查，它们与hold和setup共同维护了数字系统在时钟周期内的稳定性和一致性。理解并正确处理这些时序限制是保证设计性能和可靠性的重要环节。