By Adam Taylor

在最近的幾篇博客中，我們研究了基本的時序約束。那么在設計中我們現在應該能定義時鐘了，并且可以創建和聲明它們的關系，還應該能在時鐘和系統中聲明任何缺陷。作為系統設計工程師，我們也必須將注意力集中于，當異常發生的時候，定義了的時鐘組會有怎樣的變化。在我們聲明這些異常之前，首先我們必須理解什么是異常。在賽靈思用戶指南 903, “Vivado 設計套件用戶指南：使用約束 ”中，時序異常的定義如下：

“當邏輯沒有按照正確的時序進行時，默認會出現一個時序異常。”

僅隔一個時鐘周期所捕獲的的結果是常見時序異常的例子。再舉個例子，將慢時鐘邏輯塊的數據傳送到快時鐘邏輯塊去，(反之亦然)，這里的兩個時鐘都是同步的，此時也會有時序異常的出現。事實上，這兩個例子都是通常被稱之為“多周期路徑”的時序異常。

Multi-cycle paths發生在從輸入到輸出的路徑所耗費的時間超過一個時鐘周期時，因而得名“多周期路徑”。聲明了一個多周期路徑會帶來更合適和限制更少的時序分析，從而允許時序引擎專注于產生更嚴格的路徑，繼而提高結果質量。

在XDC文件中，我們可以使用這樣的XDC命令來聲明一個多周期路徑：

set_multicycle_path path_multiplier [-setup|-hold] [-start|-end] [-from ] [-to ] [-through
]

當聲明了一個多周期路徑時，事實上我們正通過path_mutiplier這個因數來倍乘建立和保持（或者同時兩者）分析所需要的條件，比如，在上面我們列出的第一個例子中，輸出每隔兩個時鐘周期出現，此時建立時間的path_multiplier將會是2。

多周期路徑既可以應用在建立時間上，又可以應用在保持時間上，因此你可以選擇在什么地方運用多周期路徑。

當我們把path_multiplier用在建立時間上的時候，目的時鐘被用作時序分析。同理，當我們把path_multiplier用在保持時間上時，源時鐘被用作時序分析。如果想分別把源時鐘和目的時鐘用在時序分析上，你可以利用-start和-end這兩個參數。它們不可以，盡管你可能會覺得，定義多周期路徑的開始和結束。想達到上述的效果，你可以用到-from和-to這兩個參數。同時，你可以使用-through這個參數去描述多周期路徑所進行的路徑。當我們同時給源和目的使用相同的時鐘時，-end和-start這兩個參數的設置將不會起到作用。

當我們聲明了一個建立乘數時，通常最好用下面的等式同時去聲明一個保持時間乘數：

Hold cycles = set-up multiplier – 1 – Hold Multiplier

下面等式所定義的保持乘數是我們可以看到上述等式含義的最簡單例子，其實我們一直在遵循這個等式：

保持乘數= 建立乘數 – 1 此時使用的是普通時鐘

為了展示多周期路徑的重要性，我已經寫了一個小例程，點擊這里下載。