深度解析ug1292（8）

过大的Clock Skew也可能导致时序违例，尤其是其数值超过0.5ns时。如下三个命令生成的报告中均可显示Clock Skew的具体数值。

report_design_analysis

report_timing_summary

report_timing

降低Clock Skew可采用如下流程操作。

图片来源： page 8, ug1292

1

异步跨时钟域路径是否被安全合理地约束

时钟关系有两种：同步时钟和异步时钟。如果发送时钟和接收时钟是同源的，例如来自于同一个MMCM，则认为二者是同步时钟，否则就按异步时钟处理。对于异步跨时钟域路径，可采用如下三者之一进行约束：

set_clock_groups

set_false_path

set_max_delay -datapath_only

2

发送时钟和接收时钟的时钟树结构是否平衡

时钟树结构其实就是时钟的拓扑结构。从发送时钟和接收时钟的角度看，平衡的时钟树结构是指二者“走过相同或等效的路径”。如下图所示，发送时钟和接收时钟来自级联的BUFG的不同位置上，这就是典型的不平衡时钟树。在设计中要避免这种情形。通过Tcl命令report_methodology可检查出设计中级联的BUFG。

<不推荐>

同时，还要利用好BUFG_GT和BUFGCE_DIV，两者均可实现简单地分频。如下图所示，利用BUFG_GT实现二分频，从而节省了MMCM。

此外，还要保持时钟路径“干净”，即不能在时钟路径上存在组合逻辑。在时序报告中，点击如下图标记的按钮，按下F4，在显示时序路径的同时也会显示该路径的时钟拓扑结构。

3

检查Clock Skew是否小于0.5ns

CLOCK_DELAY_GROUP可有效改善同步跨时钟域路径的Clock Skew，因此，Xilinx建议对于关键的同步跨时钟域路径，可通过设置该属性降低Clock Skew，即使发送时钟和接收时钟具有相同的CLOCK_ROOT值。CLOCK_DELAY_GROUP的具体使用方法如下图所示，其中clk1_net和clk2_net是Clock Buffer的输出端连接的net。但是，避免过多使用该属性，否则会适得其反。

4

时钟是否同时驱动I/O和Slice中的逻辑资源

如果时钟同时驱动I/O和Slice中的逻辑资源，且负载小于2000时，可通过CLOCK_LOW_FANOUT属性对相应的时钟net进行设置，最终可使工具将该时钟驱动的所有负载放置在同一个时钟域内。通过命令report_clock_utilization生成的报告可查看每个时钟的负载，如下图所示。

CLOCK_LOW_FANOUT的具体使用方法如下图所示。

5

检查数据路径是否穿越SLR或I/O Column

如果时钟负载较小且穿越SLR或I/O Column时，可通过Pblock实施位置约束，将负载限定在一定区域内，例如在一个SLR内，以避免穿越一些特殊列，例如I/O Column。相反地，如果数据路径并未穿越SLR或I/O Column，可尝试对相应的MMCM或PLL做位置约束，使其位于这些负载的中央。