IO約束在頂層和模塊級的主要命令都是以下幾個，但是實際應(yīng)用的復(fù)雜程度不可同日而語，本篇會先介紹模塊級IO約束實戰(zhàn)經(jīng)驗，然后講解頂層IO約束復(fù)雜性，過程中會介紹DDR接口時序。

set_input_delay
set_output_delay
set_drive
set_driving_cell
set_input_transition
set_load
...

各個命令的具體用法可以在PT中通過man了解詳情，這里就不費勁重復(fù)了：

pt_shell > man set_input_delay

模塊級IO約束實戰(zhàn)

上圖給出了一種IN2REG路徑的示意圖，DUA為當前模塊，外部有一個假想的虛擬寄存器在驅(qū)動CIN端口，這種情況下我們可通過以下命令來約束：

set period 8
create_clock -name CLKP -period $period [get_ports CLKP]
#創(chuàng)建同頻率的虛擬時鐘
create_clock -name vCLKP -period $period
#參考值為0.6，根據(jù)實際情況調(diào)整
set_input_delay [expr 0.6 * $period] -clock vCLKP [get_ports CIN]
#假設(shè)端口buffer為BUFX4
set_driving_cell -lib_cell BUFX4 -pin Z [get_ports CIN]

虛擬時鐘的作用

使用set_input_delay時，可以指定真實時鐘CLKP，也可以指定虛擬時鐘vCLKP，在CTS之前是沒有區(qū)別的。然而，在CTS之后，如果指定的是真實時鐘，那么虛擬寄存器的時鐘延遲就被忽略了。如果指定的是虛擬時鐘，工具往往可以根據(jù)內(nèi)部真實時鐘的平均延遲來估算外部虛擬寄存器的時鐘延遲，更加合理。

一般地，為了讓頂層的時序更容易滿足，在模塊級優(yōu)化的時候，都會對自己內(nèi)部的IN2REG和REG2OUT路徑約束更加嚴格，可以設(shè)置外部的延遲為60%的時鐘周期，給內(nèi)部的數(shù)據(jù)路徑留40%的空間。不過，具體問題需要具體分析了。

需要注意，set_input_delay 可以指定-max和-min選項，分別對應(yīng)setup和hold時序檢查，如果只是指定其中一個選項，或者都不指定，那么工具在檢查setup和hold時，會使用相同的值。

端口Buffer和set_driving_cell配合使用

在實際項目中，為了避免模塊之間，或者模塊和頂層之間IO接口部分出現(xiàn)時序問題，一般會要求在靠近IO端口的地方添加具有一定驅(qū)動能力的端口Buffer。在這種情況下，可以通過set_driving_cell來模擬端口的真實外部環(huán)境。假如沒有端口Buffer，也可以通過set_input_transition大致指定輸入端口的驅(qū)動能力。

總體來說，set_driving_cell會考慮到OCV的影響，input transition是查表計算出來的，而set_input_transition比較簡單粗暴，在IO端口時序不那么關(guān)鍵的時候，也可以使用。但在頂層，一般使用后者，因為IO單元的輸入電容較大，芯片外部具備驅(qū)動能力較強的器件，標準單元庫中沒有buffer能夠驅(qū)動。

頂層IO約束實戰(zhàn)

頂層IO約束在原理上與模塊級沒有本質(zhì)區(qū)別，然而由于頂層需要與外部器件進行通訊，除了GPIO，還會接觸到各種標準協(xié)議接口，例如UART，I2C，SPI，LVDS，DDR等等，在寫SDC前需要讀一讀協(xié)議。更復(fù)雜的情況是，由于存在端口復(fù)用的情況，往往同一個端口具備多種時序要求，需要逐一定義。

上圖是一個PinMux（也稱為IOMux）的示意圖，在SoC設(shè)計中非常常見，特別對于IO limited的芯片來說，PinMux是很有必要的?？此茝?fù)雜，其實只要各個擊破就能達到目標，SDC標準制定者已經(jīng)為我們考慮到了這一點，通過set_input_delay的選項-add_delay，可以對同一個端口設(shè)置多重約束，例如：

set_input_delay [expr 0.6 * $periodA] -clock CLKA [get_ports CIN] -add_delay
set_input_delay [expr 0.3 * $periodB] -clock CLKB [get_ports CIN] -add_delay

另外，針對頂層輸出數(shù)字端口，需要根據(jù)芯片使用的實際情況set_load，一般的GPIO端口負載電容都在pF級別。