vivado里那些看不懂的原语

遇到一段代码

                GLOBAL sw_clk(
                        .in                     (SWCLK),
                        .out                    (swck)
                );

是Intel风格的，可以用xilinx的BUFG进行替代
// BUFG 分配时钟专用资源，指定信号走专门的时钟布线

修改为

			 BUFG sw_clk(
                        .I	(SWCLK),
                        .O	(swck)
                );

布线时候报错

[Place 30-574] Poor placement for routing between an IO pin and BUFG. If this sub optimal condition is acceptable for this design, you may use the CLOCK_DEDICATED_ROUTE constraint in the .xdc file to demote this message to a WARNING. However, the use of this override is highly discouraged. These examples can be used directly in the .xdc file to override this clock rule.
	< set_property CLOCK_DEDICATED_ROUTE FALSE [get_nets SWCLK_IBUF] >

	SWCLK_IBUF_inst (IBUF.O) is locked to IOB_X0Y7
	 and SWCLK_IBUF_BUFG_inst (BUFG.I) is provisionally placed by clockplacer on BUFGCTRL_X0Y0

具体原因未知，只能先把功能打通，所以把相关的部分注释掉。

下面是收集的一些资料，来源都做了标注。

【FPGA】xilinx IOBUF的用法

inout类型的接口，主动添加IOBUF

IOBUF #(
      .DRIVE(12), // Specify the output drive strength
      .IBUF_LOW_PWR("TRUE"),  // Low Power - "TRUE", High Performance = "FALSE"
      .IOSTANDARD("DEFAULT"), // Specify the I/O standard
      .SLEW("SLOW") // Specify the output slew rate
   ) IOBUF_inst (
      .O(O),     // Buffer output
      .IO(IO),   // Buffer inout port (connect directly to top-level port)
      .I(I),     // Buffer input
      .T(T)      // 3-state enable input, high=input, low=output
   );

Reference

xilinx FPGA全局时钟资源的使用

1.什么是xilinx fpga全局时钟资源
　　时钟对于一个系统的作用不言而喻，就像人体的心脏一样，如果系统时钟的抖动、延迟、偏移过大，会导致系统的工作频率降低，严重时甚至会导致系统的时序错乱，实现不了预期的逻辑功能。xilinx fpga内的全局时钟资源可以很好的优化时钟的性能，因此在设计时要尽可能多的使用fpga内部的时钟资源。xilinx fpga内部的全局时钟采用全铜工艺实现，配合专用时钟缓冲和驱动结构，可以使进入全局时钟网络的时钟到达fpga内部各个逻辑单元的抖动和延迟最小。全局时钟资源是专用布线资源，存在于全铜布线层上，使用全局时钟资源不会影响芯片的其他布线资源。最好的全局时钟解决方案是：让时钟从全铜工艺的全局时钟输入管脚进入fpga，然后经内部的全局时钟缓冲单元去控制各个触发器。xilinx常用的全局时钟资源原语有：全局时钟缓冲IBUFG、差分全局时钟缓冲IBUFGDS、全局缓冲BUFG、数字时钟管理单元DCM、锁相环PLL。

2.全局时钟资源的使用方法
　　IBUFG是从全局时钟输入管脚输入的单端时钟的第一级缓冲，IBUFGDS是指的是差分时钟的缓冲。只要是从全局时钟管脚的输入的时钟必须要经过IBUFG，如果不经过，那么ise在布局布线时就会报错，反之如果使用了IBUFG，那么信号一定是从全局时钟输入管脚输入的，这是因为IBUFG和IBUFGDS的输入只和fpga的全局时钟输入引脚有物理上的连接，与普通的IO和内部逻辑块CLB没有物理上的连接。BUFG是全局缓冲，BUFG的输出到达fpga内部各个逻辑单元的时钟延迟与抖动都是最小的。BUFG不但可以驱动IBUFG和DCM的输出，还可以驱动其他普通的片内信号和普通io，当某个信号扇出很大时，而且要求的抖动延迟最小时，可以用BUFG驱动该信号，普通IO和普通的片内逻辑信号进入全局时钟布线层有一个固定的延迟，一般在10ns左右，即普通信号或普通IO从输入到BUFG的输出有一个约10ns左右的固有延迟，但BUFG的输出到片内所有的单元（IOB，CLB，选择性块RAM）的延时可以忽略不计。时钟资源原语的使用方法主要有以下四种：
　　
Reference

Vivado使用心得（二）BUFG，IBUFG，BUFGP，IBUFGDS等含义以及使用

全局时钟资源的使用方法(五种)

1. IBUFG + BUFG的使用方法：
   IBUFG后面连接BUFG的方法是最基本的全局时钟资源使用方法，由于IBUFG组合BUFG相当于BUFGP，所以在这种使用方法也称为BUFGP方法。

2. IBUFGDS + BUFG的使用方法：
   当输入时钟信号为差分信号时，需要使用IBUFGDS代替IBUFG。

3. IBUFG + DCM + BUFG的使用方法：
   这种使用方法最灵活，对全局时钟的控制更加有效。通过DCM模块不仅仅能对时钟进行同步、移相、分频和倍频等变换，而且可以使全局时钟的输出达到无抖动延迟。

4. Logic ＋ BUFG的使用方法：
   BUFG不但可以驱动IBUFG的输出，还可以驱动其它普通信号的输出。当某个信号(时钟、使能、快速路径)的扇出非常大，并且要求抖动延迟最小时，可以使用BUFG驱动该信号，使该信号利用全局时钟资源。但需要注意的是，普通IO的输入或普通片内信号进入全局时钟布线层需要一个固有的延时，一般在10ns左右，即普通IO和普通片内信号从输入到BUFG输出有一个约10ns左右的固有延时，但是BUFG的输出到片内所有单元(IOB、CLB、选择性块RAM)的延时可以忽略不计为“0”ns。

5. Logic + DCM + BUFG的使用方法：
   DCM同样也可以控制并变换普通时钟信号，即DCM的输入也可以是普通片内信号。使用全局时钟资源的注意事项全局时钟资源必须满足的重要原则是：使用IBUFG或IBUFGDS的充分必要条件是信号从专用全局时钟管脚输入。换言之，当某个信号从全局时钟管脚输入，不论它是否为时钟信号，都必须使用IBUFG或IBUFGDS；如果对某个信号使用了IBUFG或IBUFGDS硬件原语，则这个信号必定是从全局时钟管脚输入的。如果违反了这条原则，那么在布局布线时会报错。这条规则的使用是由FPGA的内部结构决定的：IBUFG和IBUFGDS的输入端仅仅与芯片的专用全局时钟输入管脚有物理连接，与普通IO和其它内部CLB等没有物理连接。另外，由于BUFGP相当于IBUFG和BUFG的组合，所以BUFGP的使用也必须遵循上述的原则。

Reference

Xilinx FPGA输入输出缓冲 BUF 的使用

Reference

UltraScale Architecture Libraries Guide (UG974)

Reference