在FPGA設(shè)計里，設(shè)計仿真完成RTL代碼設(shè)計后便是交給設(shè)計套件進行綜合及布局布線。在綜合過程里，Vivado里提供的參數(shù)選項有點兒多，今天閑暇抽空梳理下。

-flatten_hierarchy

該參數(shù)提供三個可選項：

full：將我們整個設(shè)計層次打平，只保留頂層設(shè)計，對模塊間進行邊界優(yōu)化（可以理解為我們整個設(shè)計被塞到一個Module里）。

none：完全保留設(shè)計原始層次，不執(zhí)行任何邊界優(yōu)化。該選項工具進行的優(yōu)化最少，消耗的資源最多，層次保留最完整。

rebuild：在進行綜合時將原始設(shè)計打平，執(zhí)行邊界優(yōu)化，但將網(wǎng)表文件按照原始設(shè)計層次顯示。

對于在Verilog中使用的“keep_hierarchy”屬性優(yōu)先級高于flatten_hierarchy。

gated_clock_conversion

在ASIC中門控時鐘用的比較多，而在FPGA設(shè)計中，門控時鐘并不是專用時鐘模塊生成，而且Vivado并不會對門控時鐘插入BUFG，在設(shè)計中應(yīng)極力避免。該選項可將門控時鐘信號轉(zhuǎn)換為使能信號，從而避免門控時鐘的使用。該選項存在三個參數(shù)：

off：不允許門控時鐘轉(zhuǎn)換。

on：允許門控時鐘轉(zhuǎn)換，Verilog里添加“gated_clocked”的門控時鐘將會自動轉(zhuǎn)換。

auto：Verilog中添加“gated_clocked”的門控時鐘或者工具檢測到門控時鐘而且有相應(yīng)可用的時鐘約束選項時將進行門控時鐘轉(zhuǎn)換。

當(dāng)門控時鐘負載較少且時鐘頻率并不高時可以適當(dāng)使用門控時鐘，但建議手動插入BUFG。

-fanout_limit

該選項用于設(shè)定信號所能承受的最大負載。該選項對于設(shè)計中的控制信號，如置位，復(fù)位和使能信號是無效的。

-fanout_limit只是一個宏觀指導(dǎo)原則，并非強制命令。如果需要很明確的對某個信號降扇出，應(yīng)使用MAX_FANOUT而不是-fanout_limit。

MAX_FANOUT可應(yīng)用于RTL代碼中，也可應(yīng)用于XDC中，優(yōu)先級高于-fanout_limit。當(dāng)需要控制扇出的寄存器與負載不在同一層次時，flatten_hierarchy不要設(shè)置為none模式，否則將會無法生效。

-directive

Vivado提供的一些優(yōu)化策略：

RuntimeOptimized：執(zhí)行較少的時序優(yōu)化及RTL優(yōu)化以降低運行時間。

AreaOptimized_high：執(zhí)行常規(guī)面積優(yōu)化，包括強制執(zhí)行三進制加法器，在比較器中使用新閾值以使用進位鏈以及實現(xiàn)面積優(yōu)化的多路復(fù)用器。

AreaOptimized_medium：執(zhí)行常規(guī)面積優(yōu)化，包括更改控制集優(yōu)化的閾值，強制執(zhí)行三進制加法器，將推理的乘法器閾值降低到DSP模塊，將移位寄存器移入BRAM，在比較器中使用較低閾值以使用進位鏈，以及進行區(qū)域優(yōu)化的MUX操作。

AlternateRoutability：通過算法提升路由能力（使用更少的MUXF和CARRYs）。

AreaMapLargeShiftRegToBRAM：檢測大型移位寄存器，并使用專用的Block RAM實現(xiàn)它們。

AreaMultThresholdDSP：減少DSP的推斷及使用。

FewerCarryChains：通過LUT使用降低進位鏈的使用。

-retiming

在不改變原始設(shè)計及功能時通過調(diào)整LUT和寄存器位置來進行時序優(yōu)化調(diào)整。

-fsm_extraction

設(shè)定狀態(tài)機編碼方式，默認為auto，此時Vivado會自行決定最佳的編碼方式。

-keep_equivalent_registers

當(dāng)勾選時，對于輸入的同源寄存器，綜合時將會被合成一個。如下例所示：

always@（posedge clk）begin rx《=a; ry《=a; r《=b; resa《=rx & r; resb《=ry^y;end

當(dāng)該選項不勾選時，rx，ry將會被合并成一個寄存器。

-resource_shring

對算數(shù)運算符通過資源共享優(yōu)化設(shè)計資源，有三個可選項：auto、on、off。設(shè)置為auto時，工具會根據(jù)時序要求進行調(diào)整。

-control_set_opt_threshold

觸發(fā)器的控制集由時鐘信號，復(fù)位/置位吸納后和使能信號構(gòu)成，通常只有{clk，set/rst，ce}均相同的觸發(fā)器才可以被放在一個SLICE中。該選項將時鐘使能優(yōu)化的閾值設(shè)置為較少的控制集。默認值為自動，這意味著該工具將根據(jù)目標(biāo)設(shè)備選擇一個值。支持任何正整數(shù)值。

給定值是工具將控制集移入寄存器的D邏輯所需的扇出數(shù)量。如果扇出大于該值，則該工具嘗試使該信號驅(qū)動該寄存器上的control_set_pin。

-no_lc

使能該選項時，工具將不會嘗試LUT的整合。雖然LUT整合能夠降低LUT的使用，但也有可能導(dǎo)致布局布線擁塞。當(dāng)“LUT as Logic”超過15%時，建議勾選該選項。

-no_slrextract -shreg_min_size

移位寄存器可以被綜合成LUT實現(xiàn)。-shreg_min_size用于管理移位寄存器是否映射為LUT，默認值為3.當(dāng)移位寄存器的深度不超過-shereg_min_size時，最終采用移位寄存器實現(xiàn)，否則采用FF+LUT+FF形式實現(xiàn)。

-no_slrextract用于阻止工具將移位寄存器映射為LUT。優(yōu)先級高于-shreg_min_size。

其他選項我們基本就用不上了，若需使用可參照ug901手冊。

編輯：jq