System Generator学习——时间和资源分析

文章目录

前言
一、目标
二、步骤
三、步骤 1 ：系统生成器的时序分析
- 1、时序分析
- 2、解决时间违规问题
四、步骤 2 ：系统生成器中的资源分析
总结

前言

在本节实验中，你将学习如何通过在 Simulink 中进行仿真来验证设计的功能，以确保在目标 Xilinx 设备中实现设计时，System Generator 设计是正确的

一、目标

完成本实验后，你将能够：

识别由 System Generator 生成的 HDL 文件中的计时问题，并发现设计中计时违规的根源
执行资源分析并访问现有的资源分析结果，并提出优化建议

二、步骤

这个练习有两个主要部分：

在第 1 步中，您将学习如何在 System Generator 中进行时序分析
在第 2 步中，您将学习如何在 System Generator 中执行资源分析

三、步骤 1 ：系统生成器的时序分析

1、时序分析

①、启动 System Generator 并打开 Simulink 将 Lab3\Lab3_1.slx 打开，如下图所示
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②、从您的 Simulink 项目工作表中，选择仿真 Simulation -> Run 或单击运行仿真按钮来模拟设计。
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③、双击 System Generator 令牌以打开 Properties Editor，选择时钟选项卡，从执行分析菜单中，选择合成后，从分析器类型菜单中选择计时，如下所示
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④、在 System Generator 对话框中，单击 “生成”，生成时，显示如下信息：

a. 系统生成器为选定的编译目标生成所需的文件。为了进行时序分析，System Generator 在设计项目的后台调用 Vivado，并将设计时序约束传递给 Vivado
b. 根据你选择的执行分析（合成后或实现后），设计通过合成或实现在 Vivado 中运行
c. Vivado 工具运行完成后，将从 Vivado 定时数据库中收集定时路径信息，并以特定的文件格式保存。在时序路径数据采集结束时，关闭 Vivado 项目，并将控制传递给 MATLAB/System Generator 进程
d. System Generator 处理时序信息，并显示时序分析器表，其中包含时序路径信息，如下所示

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⑤、在定时分析仪表中

显示最低松弛值的路径，最坏的松弛在顶部，下面的松弛增加
与时间冲突的路径有负松弛，并显示为红色

⑥、通过单击 Timing Analyzer 表中的任何路径，从 Timing Analyzer 表交叉探测到 Simulink 模型，这将突出显示模型中相应的 System Generator 块。这允许你通过分析发生时间违规的路径来排除故障，交叉探测时，可以看到如下图所示的相应路径，与时间冲突的块以红色突出显示
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⑦、双击计时分析器表中的第四条路径，交叉探测，对应的路径以绿色高亮显示，表示没有计时违规

如果您关闭了 Timing Analyzer，并且稍后你可能希望使用该模型的现有计时分析器结果重新启动 Timing Analyzer 表。在 System Generator 令牌对话框的 clock 选项卡下提供了一个 Launch 按钮。只有当您已经在 Simulink 模型上运行时序分析时，这才会起作用。
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2、解决时间违规问题

①、通过在组合路径中插入一些寄存器可以获得更好的计时结果，并且可以帮助克服计时违规（如果有的话）。这可以通过改变组合块的延迟来实现，如下所述

②、再次双击计时分析器中的违规路径，将打开违规路径，如下所示，但还是存在着其他的问题有待解决
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③、双击 Mult 块打开 Multiplier 块参数窗口，在“基本”选项卡下，将延迟从 “1” 更改为 “2”，然后单击 “确定”

④、双击 System Generator token，确保 “Analyzer Type” 为 “Timing”，点击 Generate，生成完成后，将打开计时分析器表，如下所示，可见刚刚的 Mult 红色已不在了
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四、步骤 2 ：系统生成器中的资源分析

在这一步中，我们使用与第一步相同的设计，但我们将执行资源分析

1、打开 Lab3_2.slx 设计
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提示：无论何时生成以下任何编译目标，都可以执行资源分析：①、IP目录，②、硬件协同仿真，③、合成检查点，4、HDL 网表。

②、双击 Simulink 模型中的 System Generator 令牌。确保指定了该部分，并且将 Compilation 设置为上面列出的任何一个编译目标
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③、在 “时钟” 选项卡中，将“执行分析”字段设置为 “合成后” ，将“分析器”类型字段设置为 “资源”
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④、在 “系统生成器令牌” 对话框中，单击 “生成”。System Generator 处理资源利用数据，并显示一个 Resource Analyzer 表，其中包含资源利用信息

表中的每个列标题（例如，BRAMs、DSPs 或 LUTs）显示了您的设计目标所针对的 Xilinx 设备中每种类型的可用资源的总数。表格的其余部分显示了设计中每个子系统和块的分层列表，以及这些资源类型的计数

⑤、通过单击 Resource Analyzer 表中的块或子系统名称，可以从 Resource Analyzer 表交叉探测到 Simulink 模型，这将突出显示模型中相应的 System Generator 块或子系统。交叉探测对于识别使用特定类型资源实现的块和子系统非常有用。在表中选择的块将以黄色突出显示，并以红色概述
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