FPGA物理约束之布局约束

  在进行布局约束前，通常会对现有设计进行设计实现（Implementation）编译。在完成第一次设计实现编译后，工程设计通常会不断更新迭代，此时对于设计中一些固定不变的逻辑，设计者希望它们的编译结果能够保持稳定不变，使用增量式编译是一种选择，而使用布局约束是另一种更灵活的选择。此时的布局约束，通常不会针对用户逻辑部分，而是针对一些相对固定的片内存储器或乘法器，基于第一次编译的结果进行固定布局约束的设计重用，保证后续每次新的编译不再改变其布局位置，从而达到获得相对稳定的编译结果的目的。

  这类基于设计重用的布局约束，简单易用，可以减少一定的编译时间，也无需设计者对底层器件结构非常了解。但也有其局限性，不适用于较大的设计变更，也不适合于固定太多的设计逻辑。因为这类设计重用，相当于为前期设计锁定了资源，使其占据了先发优势，而对于随后的设计变更，则因为无法分配到较优的资源，可能引起时序违规。因此，在实际工程应用中，此类固定布局约束需要谨慎使用。

  点击OpenImplemented Design，进入Implemented页面。

  Implemented页面下，如图1所示，点击菜单Layout->Floorplanning。

图1 Floorplanning菜单

  接着，如图2所示，点击菜单Edit->Find。

图2 Find菜单

  如图3所示，在弹出的Find对话框中，设置Find为Cells，Properties为PRIMITIVE_TYPEis BMEM。即查找设计中已经布局的所有Block Memory（FPGA片内块RAM）。

图3 Find对话框

  此时，如图4所示，在FindResults列表中，出现了所有搜索到的设计中使用了BMEM的Cell。

图4 FindResults列表

  如图5所示，选中所有搜索到的RAMB36E1，右键单击，弹出菜单中点击FixCells，将所有已布局的BMEM的位置固定，使其在下一次编译时不被移动。

图5 FixCells菜单

  如图6所示，可以选择FindResults中的任意一个Cell，查看其Cell Properties，其STATUS项都已被修改为了FIXED。

图6 查看BMEM属性

  如图7所示，可以直接点击保存按钮，覆盖到当前的xdc文件中。

图7 SaveConstraints按钮

  如图8所示，也可以点击菜单File->Constraints->SaveAs创建新方案存储约束脚本。

图8 SaveConstraints As菜单

  如图9所示，新的约束设置将会另存到新创建的约束方案constrs_2中。

图9 SaveConstraints As对话框

  最后，如图10所示，在Source面板中可以看到，新创建的约束方案constrs_2被高亮为active状态，同时打开其下的约束文件at7.xdc，set_property BEL或set_property LOC脚本即刚添加的布局约束。重新编译后，约束将会生效。

图10 约束脚本文件

　　审核编辑：汤梓红