流水灯verilog实验原理_IC设计实例解析之“流水线技术”

源自：微信公众号 “数字芯片实验室”

在IC设计中，如果寄存器之间的组合逻辑延时过大，可能会称为设计中的关键路径，从而降低整个电路的工作频率。

如下图所示，是一个输入和输出寄存的算术计算逻辑。在set_input_delay和set_output_delay默认为0的情况下，触发器之间的组合逻辑成为限制电路工作频率的因素。

Verilog 代码如下：

我们通过 create_clock –period 10 [get_ports clk]来约束时钟。

Compile –> report_timing :

关键路径经过了多个乘法器和加法器，延时为 0.98ns

那么，如何能提高该设计的工作频率？

答案就是，流水线设计，即增加“pipeline stage ”

部分Verilog 代码如下：

Compile –> report_timing ：

关键路径为乘法器，延时为 0.78ns

最后我们得出结论：pipe line 分割了关键路径延时，提高了整体设计的工作频率 25.6%。

并且，在该算术逻辑电路位数增多时，性能提高越明显。

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