FPGA多时钟设计指南:减少时钟偏移与测试模式优化
"《多时钟设计白皮书》由Mentor Graphics Corporation于2001年发布,专注于FPGA中的多时钟设计问题。该文档深入探讨了在存在多个时钟域的设计中遇到的关键挑战,如时钟偏移(Clock Skew)的避免和模式计数(Pattern Count)的减少。主要内容包括使用DFT Advisor和FastScan技术来解决测试中的问题,以及针对不同测试模式(单时钟和多时钟)、扫描链的顺序、低速锁存器(LSSD)、D-mimic等设计策略。 在测试解决方案部分,首先介绍了一种使用单一时钟进行测试的方法,即Mux-DFF(Multiplexer-Delayed Flip-Flop),在这种模式下,测试时钟与设计时钟同步,以确保时序正确。然而,当设计涉及多个时钟时,需要更复杂的处理,例如采用多个时钟进行测试(Mux-DFF: Using multiple clocks in test mode),这时需要注意时钟间的同步和测试信号的发送顺序,以防止潜在的时钟冲突。 扫描链的顺序对于避免时钟偏移至关重要,合理的排列可以减小信号传播延迟,保持测试的准确性和效率。低速锁存器(LSSD)在多时钟设计中扮演着存储和延迟的作用,它们需要正确配置以配合多时钟环境。D-mimic技术则用于模拟多个时钟行为,以提高测试覆盖率和效率。 文章还讨论了自动测试生成器(ATPG)在多时钟设计中的应用,如何根据不同的操作模式选择合适的图案生成方法,以确保安全运行,减少测试模式的数量,并优化测试生成的执行时间。此外,作者建议利用每个时钟的独立性进行测试脉冲的控制,以及考虑按序列脉冲不同时钟,以实现更有效的测试策略。 这份白皮书提供了一套全面的方法论,帮助设计师理解和应对FPGA多时钟设计中的测试挑战,旨在提升设计质量,缩短测试周期,并确保系统的稳定性和可靠性。"
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