物理约束实践：网表约束DONT_TOUCH

概述

  对设计中的信号施加DONT_TOUCH约束，可以避免这些信号在综合编译过程中被优化掉。例如，有些信号节点在综合或布局布线编译过程中可能会被优化掉，但是我们希望在后期调试过程中能够监控到这些信号，此时就可以使用DONT_TOUCH约束达到保留这些信号的目的。又如，有时在设计中会对一些高扇出的信号进行手动的逻辑复制，也可以使用DONT_TOUCH约束避免它们被优化掉。

工程实践

  下面有一个简单的例子，看看DONT_TOUCH约束如何使用。原始代码如下，目前只有一个寄存器vga_valid，它对应了adv7123_blank_n、vga_r、vga_g、vga_b等信号的输出。

reg vga_valid;

always @(posedge clk or negedge rst_n)

         vga_valid<= vga_origin_vld;  

assign adv7123_blank_n = vga_valid;

assign vga_r = vga_valid ? vga_rdb:5'd0;

assign vga_g = vga_valid ? vga_gdb:6'd0;      

assign vga_b = vga_valid ? vga_bdb:5'd0;

编译工程后，点击RunImplementation，打开实现界面。

  点击菜单Reports à Report High Fanout Nets。

  如图，设定From cells为[get_cells-hierarchical "*vga_valid*"]，即查看所有带vga_valid字符的信号。

  此时，可以看到当前vga_valid信号的扇出为17。

  这个例子中，vga_valid的扇出为，其实并不多。但是在实际工程中，我们可以通过类似的方式查看到设计中高扇出的关键信号节点。然后，我们会如下在代码中，对这样的信号做逻辑复制。意图减少单个信号的扇出。

reg vga_valid1;

reg vga_valid2;

always @(posedge clk or negedge rst_n)

         vga_valid1<= vga_origin_vld;

always @(posedge clk or negedge rst_n)

         vga_valid2<= vga_origin_vld;

assign adv7123_blank_n = vga_valid1;

assign vga_r = vga_valid2 ? vga_rdb:5'd0;

assign vga_g = vga_valid1 ? vga_gdb:6'd0;   

assign vga_b = vga_valid2 ? vga_bdb:5'd0;   

  如图，可惜我们做过逻辑复制的代码，最终综合实现下来，并没有减少扇出，和原始代码实现的效果完全一样。怎么回事？综合工具太聪明了，识别了你这个小伎俩，为了减少设计资源消耗，综合工具默认优化掉了代码中新增加的vga_valid2。

  但是，工具并不懂我们真正的心思，怎么办？此时DONT_TOUCH约束就派上用场了。如下，在不希望被综合优化的2个寄存器前面，加上(*dont_touch ="true"*)的语法。

(*dont_touch = "true"*) reg vga_valid1;

(*dont_touch = "true"*) reg vga_valid2;

         重新编译后，我们看到，代码生效了。vga_valid1和vga_valid2分担了原本vga_valid的扇出。 

　审核编辑：汤梓红