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5.3.4 综合高手揭秘XST的11个技巧

作者：Ricky Su(www.rickysu.com)

技巧1、XST 主要参考资料：XST User Guide (ISE 安装目录doc 中的xst.pdf)
技巧2、 辅助参考资料：WP231 - HDL Coding Practices to Accelerate Design Performance
技巧3、特别注意之一：请给XST 加时序约束。

通常我们会为工程添加UCF 约束指定时序要求和管脚约束。但是UCF 约束是给MAP，PAR 等实现使用的，综合工具XST 并不能感知系统的时序要求。而为XST 添加XCF 约束却是使实现结果拥有最高频率的关键。其原因是显而易见的：实现工具只能在综合网表的基础上布局布线，而综合工具却可以根据要求调整综合网表，使实现工具更容易满足时序要求。如果不将时序目标告知综合器，将导致我们对性能的要求得不到体现。

XCF约束语法与UCF 类似并且在XST User Guide 中有详细描述。其实常用的Period、Offest等约束和UCF的语法是一模一样的，可以直接使用在XCF中。

给设计添加XCF 约束的方法是Synthesize - XST --> 右键 --> Synthesis Constraint File = 指定路径

技巧4、特别注意之二：仔细察看综合报告中的Warning。切记要仔细查看综合报告中的所有Warning并确认是否是可以安全忽略的。综合器产生Error会使工具停止工作，但是Warning 经常会被用户忽略。其实Waning可以提示很多潜在的逻辑问题，比如某些信号声明了，被使用了，却没有被赋值，或者综合器发现了Latch但却不是期望的结果等等。

技巧5、 常用选项之一：keep_hierarchy - 保持层次。在初始设计/debug 的时候很有用。XST根据层次来综合，不打破层次优化，所有的寄存器名字都以名字排列，UCF 约束可以很方便得找到需要约束的对象。如果选择soft，则在综合时保持层次，而在map 时工具会打破层次来优化，但是instance 的名字还是保留的。

技巧6、常用选项之二：register_duplication + max_fanout + equivalent_register_removal + resource_sharing - 允许自动复制寄存器，设置最大扇出，禁止资源共享。当Timing不满足时使用复制寄存器的方法通常能改善一些瓶颈。综合器为了节省面积而做出的某些优化可能导致对时序不利，因此关闭equivalent_register_removal 和resource_sharing可能可以改善时序。

技巧7、常用选项之三：Add IO Buffers - 自动插入缓冲器。当我们的设计作为顶层使用时，通常让工具自动插入IO buffer ；当需要将设计作为模块插入别的设计中时，就需要禁止自动插入IO Buffer。

技巧8、常用选项之四： Number of Clock Buffers 和 buffer_type 约束： 当综合结果中的BUFG 不是像想象中一样时，我们可以通过下面两种方法来解决：

- 用buffer_type 约束对该信号所使用的Buffer类型定义。具体使用方法在XST User Guide
- 手动插入BUFG，然后设置允许使用BUFG的数量，那么手动插入的将拥有高优先级而先占用了BUFG，工具就不会再自动插BUFG 了。

技巧9、 BlackBox ：调用其它已经综合好的网表需要使用BlackBox。BlackBox说白了就是只有端口说明的HDL文件。更多的BlackBox Tip请参考我的博客( 注：为RickySu 的博客)。

技巧10、XST的命令行模式：XST支持使用命令行模式进行批量操作。

命令行的XST 支持两种模式：

Shell 方式 - 在cmd下输入xst，然后在xst的shell 环境中一条一条打命令；
Script 方式 - 在cmd下用xst -ifn script.scr运行script.scr 内的命令，或者在xst shell 中用script命令调用script.scr中的内容。在此之前，会需要先准备好compile_list.prj。EDK 其实就使用这种方法调用XST。更详细的语法参考XST User Guide。

技巧11、要查看综合后的网表，除了XST自带的RTL Schematic工具和Technology Schematic工具，还可以使用PlanAhead。他的显示/ 查找能力更为强大，而且他会先合并所有的综合网表，不会因为某个模块式预先综合好的而不能察看内部状况。