數(shù)字電子裝置的信號(hào)同步技術(shù)。

背景技術(shù)：

電子工程中，信號(hào)同步是一項(xiàng)重要議題。

數(shù)字電子裝置是根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的有效翻轉(zhuǎn)存取數(shù)據(jù)信號(hào)，如數(shù)據(jù)信號(hào)在每次時(shí)鐘信號(hào)翻轉(zhuǎn)前后保持穩(wěn)定不變的時(shí)間符合設(shè)計(jì)要求，能在每個(gè)節(jié)點(diǎn)順利讀取數(shù)據(jù)，是為信號(hào)同步，如果時(shí)鐘信號(hào)有效翻轉(zhuǎn)之后，數(shù)據(jù)信號(hào)保持穩(wěn)定不變的時(shí)間不夠，無(wú)法準(zhǔn)確存取數(shù)據(jù)，稱作保持時(shí)間違例；如時(shí)鐘信號(hào)有效翻轉(zhuǎn)之前，數(shù)據(jù)信號(hào)保持穩(wěn)定不變的時(shí)間不夠，也無(wú)法準(zhǔn)確存取數(shù)據(jù)，稱作建立時(shí)間違例。

因此后期調(diào)整數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)，保證數(shù)據(jù)信號(hào)能夠被正確存取，是電子工程的一項(xiàng)重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)為保持時(shí)間違例提出數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)調(diào)整方法以及實(shí)現(xiàn)該方法的服務(wù)器。

在一種實(shí)施方式中，數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)調(diào)整方法包括：對(duì)一數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)分析數(shù)據(jù)保持時(shí)間特征集，以獲取保持時(shí)間違例的多條路徑；遍歷保持時(shí)間違例的所述保持時(shí)間違例的多條路徑，以對(duì)所述保持時(shí)間違例的多條路徑各自收集多類型的變量數(shù)據(jù)；根據(jù)所收集的所述保持時(shí)間違例的多條路徑的多類型的變量數(shù)據(jù)，評(píng)估出保持時(shí)間違例的關(guān)鍵變量；以及針對(duì)上述關(guān)鍵變量，調(diào)整該數(shù)字電子裝置的設(shè)計(jì)，優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

一種實(shí)施方式根據(jù)所述保持時(shí)間違例的多條路徑的多類型的變量數(shù)據(jù)建立評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。所述多類型變量中不滿足上述評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)者視為保持時(shí)間違例的關(guān)鍵變量。一種實(shí)施方式更為所述保持時(shí)間違例的多條路徑各自估算所述多類型變量相對(duì)違例量的比例。所述保持時(shí)間違例的多條路徑間最頻繁顯示為最高比例的變量將被視為上述關(guān)鍵變量。

一種實(shí)施方式是根據(jù)所述保持時(shí)間違例的多條路徑上違例量分布情況設(shè)定違例量重點(diǎn)分布區(qū)間，上述關(guān)鍵變量的評(píng)估是根據(jù)該違例量重點(diǎn)分布區(qū)間進(jìn)行。

一種實(shí)施方式中，所述多類型變量包括反映路徑兩端的時(shí)鐘信號(hào)不同步。在上述時(shí)鐘信號(hào)不同步被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，對(duì)應(yīng)手段可調(diào)整時(shí)鐘樹和/或時(shí)鐘樹周邊電路，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

一種實(shí)施方式中，所述多類型變量包括反映數(shù)據(jù)傳遞延時(shí)。在上述數(shù)據(jù)傳遞延時(shí)被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，對(duì)應(yīng)手段可調(diào)整路徑和/或路徑周邊電路，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

一種實(shí)施方式中，所述多類型變量包括裕度。在該裕度被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，對(duì)應(yīng)手段可壓縮該裕度，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

一種實(shí)施方式中，所述多類型變量包括接收端限制。在該接收端限制被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，對(duì)應(yīng)手段可變換接收端設(shè)計(jì)，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

一種實(shí)施方式中，所述保持時(shí)間違例的多條路徑位于第一階功能方塊以及多個(gè)第二階功能方塊之間。

一種實(shí)施方式中，所述保持時(shí)間違例的多條路徑相關(guān)的功能方塊在同時(shí)域。

根據(jù)本申請(qǐng)一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器則是以其中處理器將一數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)加載該服務(wù)器的存儲(chǔ)器中，再執(zhí)行程序?qū)崿F(xiàn)前述方法。

下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖示，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)容。

附圖說(shuō)明

圖1圖解數(shù)字電子裝置100；

圖2圖解接收端如何根據(jù)接收到的時(shí)鐘信號(hào)CLK存取數(shù)據(jù)信號(hào)DATA；

圖3根據(jù)本申請(qǐng)一種實(shí)施方式提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程，包括保持時(shí)間優(yōu)化；

圖4圖解收集表格400說(shuō)明了解步驟S308所收集的內(nèi)容；

圖5為流程圖，根據(jù)本申請(qǐng)一種實(shí)施方式細(xì)部說(shuō)明步驟S310，關(guān)于關(guān)鍵變量的評(píng)估；以及

圖6圖解根據(jù)本申請(qǐng)一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器600，包括處理器602以及存儲(chǔ)器604。

具體實(shí)施方式

以下敘述列舉本發(fā)明的多種實(shí)施例。以下敘述介紹本發(fā)明的基本概念，且并非意圖限制本發(fā)明內(nèi)容。實(shí)際發(fā)明范圍應(yīng)依照權(quán)利要求書界定。

圖1圖解數(shù)字電子裝置100，其中有時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器102、第一階功能方塊104、多個(gè)第二階功能方塊106-1…106-n以及組合電路。第一階功能方塊104根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK A發(fā)送的信號(hào)經(jīng)組合電路108提供的路徑傳遞至第二階功能方塊106-1…106-n，由第二階功能方塊106-1…106-n分別根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK B1…CLKBn接收。功能方塊實(shí)際接收的時(shí)鐘信號(hào)CLK A以及時(shí)鐘信號(hào)CLK B1…CLKBn源自時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器102，其間可能存在不同步。此外，數(shù)據(jù)信號(hào)DATA傳遞延時(shí)也會(huì)導(dǎo)致功能方塊無(wú)法以所接收到的時(shí)鐘信號(hào)正常運(yùn)作。特別是，功能方塊并不限于圖1所示的兩階，且時(shí)鐘信號(hào)也不限于單一時(shí)鐘信號(hào)。如此一來(lái)，信號(hào)不同步問(wèn)題更為復(fù)雜難解。

圖2圖解接收端根據(jù)接收到的時(shí)鐘信號(hào)CLK存取數(shù)據(jù)信號(hào)DATA，以時(shí)鐘信號(hào)的上升沿為有效翻轉(zhuǎn)，時(shí)鐘信號(hào)CLK有效翻轉(zhuǎn)前，數(shù)據(jù)信號(hào)DATA的建立時(shí)間T_E需夠久。時(shí)鐘信號(hào)CLK有效翻轉(zhuǎn)后，數(shù)據(jù)信號(hào)DATA的保持時(shí)間T_H需夠久，如此一來(lái)，接收端才能根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK正確存取數(shù)據(jù)信號(hào)DATA，因此前述時(shí)鐘信號(hào)不同步以及數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞延時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)DATA能否正確存取影響重大。

圖3圖解數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)及調(diào)整流程，所述調(diào)整流程包括保持時(shí)間優(yōu)化。步驟S302建立數(shù)字電子裝置內(nèi)的各功能方塊。步驟304布置該各功能方塊。如此一來(lái)，該數(shù)字電子裝置的設(shè)計(jì)成形，交由步驟S306分析數(shù)據(jù)保持時(shí)間，以獲取保持時(shí)間違例的多條路徑。步驟S308遍歷保持時(shí)間違例的所述保持時(shí)間違例的多條路徑，以對(duì)所述保持時(shí)間違例的多條路徑各自收集多類型的變量數(shù)據(jù)。根據(jù)所收集的所述保持時(shí)間違例的多條路徑的多類型的變量數(shù)據(jù)，步驟S310評(píng)估出保持時(shí)間違例的關(guān)鍵變量。步驟312針對(duì)上述關(guān)鍵變量調(diào)整該數(shù)字電子裝置的設(shè)計(jì)，優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。步驟S314將根據(jù)調(diào)整后的設(shè)計(jì)制作該數(shù)字電子裝置。根據(jù)圖3流程所找出的關(guān)鍵變量是基于多路徑進(jìn)行的面向多類型變量的考慮，相應(yīng)而生的調(diào)整方案較傳統(tǒng)更周密可靠。

圖4是用表格400說(shuō)明步驟S308所收集的內(nèi)容。表格400收集到N條保持時(shí)間違例的路徑信息，及其違例量，即相對(duì)于保存時(shí)間T_H極限值的差距，以納秒ns為單位，在一實(shí)施例中，所收集的路徑信息可以直接獲取或計(jì)算得到反映路徑兩端的時(shí)鐘信號(hào)不同步和數(shù)據(jù)傳遞延時(shí)信息，在另一實(shí)施例中，步驟S308所收集的路徑信息還包括路徑所路過(guò)的模塊信息，比如說(shuō)在某個(gè)功能模塊內(nèi)部或在兩個(gè)功能模塊之間，以起到準(zhǔn)確定位作用。

時(shí)鐘信號(hào)不同步以時(shí)鐘信號(hào)差，如表格400第三欄顯示，反映時(shí)鐘信號(hào)到達(dá)路徑兩端的時(shí)間差。時(shí)鐘信號(hào)差由三個(gè)部分組成─表格400第四欄所示的原生時(shí)鐘偏移(Original clock skew)，表格400第五欄所示的片上工藝影響(clock skew caused by on chip variation)，表格400第六欄所示的時(shí)鐘信號(hào)完整性影響(clock skew caused by signal integrity)。片上工藝影響反映芯片制作產(chǎn)生的差異如何影響時(shí)鐘樹傳遞時(shí)鐘信號(hào)至路徑兩端的時(shí)序。原生時(shí)鐘偏移則是排除上述片上工藝影響以及上述時(shí)鐘信號(hào)完整性影響后余下的時(shí)鐘信號(hào)差狀況。在該片上工藝影響被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，步驟S312可改變時(shí)鐘樹設(shè)計(jì)，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。該時(shí)鐘信號(hào)完整性影響被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，步驟S312可排除時(shí)鐘樹周邊電路串?dāng)_源，修改布線方案，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。該原生時(shí)鐘偏移被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，步驟S312可檢查上述原生時(shí)鐘偏移成因并克服，在一實(shí)施例中，在該原生時(shí)鐘偏移被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，步驟S312是檢查上述原生時(shí)鐘偏移成因并插入緩沖單元，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

數(shù)據(jù)傳遞延時(shí)則是由表格400第七欄所示的原生數(shù)據(jù)延時(shí)(Original data delay)，和表格400第八欄所示的數(shù)據(jù)信號(hào)完整性影響(Data delay caused by signal integrity)組成。原生數(shù)據(jù)延時(shí)由路徑上的組件本身貢獻(xiàn)。數(shù)據(jù)信號(hào)完整性影響是路徑周圍信號(hào)影響所致。該原生數(shù)據(jù)延時(shí)被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，步驟S312可通過(guò)調(diào)整時(shí)鐘樹上的節(jié)點(diǎn)位置降低路徑上組件造成的延遲量，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。該數(shù)據(jù)信號(hào)完整性影響被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，步驟S312可通過(guò)排除路徑周圍信號(hào)干擾源，調(diào)整布線方案以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

此外，數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)更有其他變量可以考慮其中，以爭(zhēng)取調(diào)整設(shè)計(jì)的空間。一種實(shí)施方式中，所述多類型變量還包括通過(guò)模擬生產(chǎn)情況預(yù)留給產(chǎn)品制作的工藝預(yù)留裕度。如果該工藝預(yù)留裕度不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致保持時(shí)間違例，被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量，此時(shí)步驟S312是壓縮該工藝預(yù)留裕度，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。一種實(shí)施方式中，由于不同的數(shù)據(jù)存取模塊，例如不同的寄存器，本身對(duì)保持時(shí)間要求不同，所以所述多類型變量還包括接收端限制，在該接收端限制被評(píng)估為上述關(guān)鍵變量時(shí)，步驟S312是調(diào)整接收端設(shè)計(jì)，以優(yōu)化數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

圖5為流程圖，根據(jù)本申請(qǐng)一種實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明步驟S310是如何評(píng)估關(guān)鍵變量的。

步驟S502基于該等路徑的違例量分布情況，設(shè)定違例量重點(diǎn)分布區(qū)間。該違例量重點(diǎn)分布區(qū)間是根據(jù)違例量實(shí)際分布情況動(dòng)態(tài)決定。一種實(shí)施方式中，基于前若干百分比，例如80％的嚴(yán)重違例量設(shè)定該違例量重點(diǎn)分布區(qū)間。一種實(shí)施方式中，基于閾值至最嚴(yán)重違例量設(shè)定該違例量重點(diǎn)分布區(qū)間?；谠O(shè)計(jì)實(shí)際狀況而產(chǎn)生的該違例量重點(diǎn)分布區(qū)間有助于聚焦關(guān)鍵變量。

步驟S504比較所收集的所述保持時(shí)間違例的多條路徑的多類型的變量數(shù)據(jù)，以建立評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。步驟S506將所述多類型變量中不滿足上述評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)者，視為保持時(shí)間違例的關(guān)鍵變量。該評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)也是基于設(shè)計(jì)實(shí)際狀況而產(chǎn)生，對(duì)聚焦關(guān)鍵變量同樣有極大意義。一種實(shí)施方式是為所述保持時(shí)間違例的多條路徑各自估算所述多類型變量相對(duì)違例量的比例，并將所述保持時(shí)間違例的多條路徑間最頻繁顯示為最高比例的變量視為上述關(guān)鍵變量。一種實(shí)施方式是根據(jù)所收集的上述多條路徑所述保持時(shí)間違例的多條路徑的多類型的變量數(shù)據(jù)生成列表或曲線，并為所收集的上述多條路徑所述保持時(shí)間違例的多條路徑的多類型的變量數(shù)據(jù)各自設(shè)立閾值，各自與所述保持時(shí)間違例的多條路徑在所述列表數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；超出所述閾值者視為上述關(guān)鍵變量，所述生成列表或曲線的操作可以是實(shí)時(shí)的，也可以在需要時(shí)進(jìn)行。

需要特別說(shuō)明的是，關(guān)鍵變量不限定只有一種類型的變量。步驟S310評(píng)估出的關(guān)鍵變量可包含多種類型的變量。步驟S312會(huì)在被視為關(guān)鍵變量的多種類型變量之間權(quán)衡調(diào)整設(shè)計(jì)方案。

圖6圖解根據(jù)本申請(qǐng)一種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器600，包括處理器602和存儲(chǔ)器604。處理器602將執(zhí)行程序，將一數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)加載該存儲(chǔ)器604如標(biāo)號(hào)606。存儲(chǔ)器604或另一個(gè)存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)程序608以及方案610供處理器602運(yùn)作。針對(duì)存儲(chǔ)器604存儲(chǔ)的該數(shù)字電子裝置設(shè)計(jì)606，程序608用于保持時(shí)間違例的多路徑的多變量收集、以及關(guān)鍵變量評(píng)估。方案610用于基于程序607進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。服務(wù)器600可依照前述各種技術(shù)調(diào)整設(shè)計(jì)。

雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求書界定范圍為準(zhǔn)。