静态时序分析：SDC约束命令set_clock_jitter详解

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        本章将讨论如何使用set_clock_jitter命令模拟设计中的时钟抖动(clock jitter)，传统流程中往往将时钟抖动包含在时钟不确定度(uncertainty)之中，使用set_clock_uncertainty命令进行约束，但这需要进行较多的人为干预，例如保持时间的不确定度应小于建立时间的不确定度，因为保持时间检查在同一个时钟沿进行，所以只受到时钟偏差的影响。

        set_clock_jitter命令只适用于发射时钟和捕获时钟都为同一时钟的情况，如果时钟类型为生成时钟，还要求其为使用-multiply_by选项创建的生成时钟。

        set_clock_jitter命令的BNF范式（有关BNF范式，可以参考以往文章）为：

set_clock_jitter
    [-cycle cycle_to_cycle_jitter]
    [-duty_cycle duty_cycle_jitter]
    -clocks clock_list
    //注：该命令的选项和参数顺序任意

指定周期抖动值

        -cycle选项指定了周期抖动值，当发射时钟沿和捕获时钟沿相隔为时钟周期的整数倍时，周期抖动值生效。

指定占空比抖动值

        -duty_cycle选项指定了占空比抖动值，当发射时钟沿和捕获时钟沿相隔不是时钟周期的整数倍时，占空比抖动值生效。

指定时钟列表

        -clocks选项指定了应用抖动值的时钟。

周期抖动值的示例

        下面以图1所示的两级D触发器为例说明周期抖动值的使用。

图1 简单的例子

        首先使用create_clock命令以clk_1端口为源对象创建一个周期为10的时钟。 

create_clock -period 10 [get_port clk_1]

        然后使用set_clock_jitter命令设置时钟clk_1的周期抖动值，此时的建立时间时序报告如图2所示。 

set_clock_jitter -cycle 0.5 -clocks [get_clock clk_1]

图2 建立时间时序报告

        从图2中可以看出，clk_1的时钟抖动体现在了cycle clock jitter这一项中，导致data  required time减少了0.5，也就导致了最后的裕度(slack)减少了0.5。

占空比抖动值的示例

        为了说明占空比抖动值的影响，改用图3所示的两级D触发器进行说明，图3和图1的区别在于：图3的捕获时钟路径上出现了反相器，这会导致时钟在时钟路径上传播时可能因为单元的单调性出现翻转。

图3 简单的例子

        首先使用create_clock命令以clk_1端口为源对象创建一个周期为10的时钟。  

create_clock -period 10 [get_port clk_1]

        然后使用set_clock_jitter命令设置时钟clk_1的占空比抖动值，此时的建立时间时序报告如图4所示。  

set_clock_jitter -duty_cycle 0.5 -clocks [get_clock clk_1]

 

图4 建立时间时序报告

        从图4中可以看出，由于反相器的存在，发射时钟的上升沿在0ns，而捕获时钟的下降沿在5ns时由于反相器变成了上升沿（从取反时钟clk_1'可以看出这一点），它们只相差半个周期。clk_1的时钟抖动体现在了duty cycle clock jitter这一项中，导致data  required time减少了0.5，也就导致了最后的裕度(slack)减少了0.5。

不应用时钟抖动的示例

        重新回到图1的例子，若此时查看保持时间时序报告，则会发现此时没有应用任何时钟抖动，因为保持时间检查在发射时钟和捕获时钟的同一个时钟沿进行（仅针对单周期情况），如图5所示。

图5 保持时间时序报告