Quartus® Prime专业版用户指南: 设计编译

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ID 683236
日期 4/01/2024
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文档目录 x
1. 设计编译 2. 缩短编译时间 3. Quartus® Prime专业版用户指南设计编译存档 A. Quartus® Prime专业版用户指南
1. 设计编译 x
1.1. 编译概述 1.2. 使用Compilation Dashboard 1.3. 设计网表基础设施 1.4. 使用Node Finder 1.5. Precompiled Component (PCC)生成流程 1.6. Analysis & Elaboration流程 1.7. 设计综合 1.8. 设计布局和布线 1.9. 增量式优化流程 1.10. 快进编译流程(Fast-Forward Compilation Flow) 1.11. 完整编译流程（Full Compilation Flow） 1.12. 编译监控模式 1.13. 导出编译结果 1.14. 集成其他EDA工具 1.15. Compiler优化技术 1.16. 综合语言支持 1.17. 综合设置参考 1.18. Fitter设置参考 1.19. 设计编译修订历史
1.1. 编译概述 x
1.1.1. 编译流程 1.1.2. 编译层次 1.1.3. Compute Farm上的编译
1.3. 设计网表基础设施 x
1.3.1. DNI网表Five-Box数据模型
1.6. Analysis & Elaboration流程 x
执行Tcl命令 1.6.1. 探索RTL Analyzer 1.6.2. 使用情况实例
1.6.1. 探索RTL Analyzer x
1.6.1.1. Sweep Hints Viewer（扫描提示查看器） 1.6.1.2. Object Set Console（对象集设置） 1.6.1.3. 模块接口 1.6.1.4. 捆绑实例 1.6.1.5. 自动隐藏未连接的管脚 1.6.1.6. 过滤端口和网络 1.6.1.7. 展开连接
1.6.2. 使用情况实例 x
1.6.2.1. 使用Tcl命令编写常规任务脚本 1.6.2.2. 使用Tcl命令遍历设计网表
1.7. 设计综合 x
1.7.1. 准备设计综合 1.7.2. 运行综合 1.7.3. 使用RTL Files上的Synopsys* Design Constraint (SDC) 1.7.4. 综合后静态时序分析 (STA) 1.7.5. 查看综合报告 1.7.6. 查看综合动态报告
1.7.2. 运行综合 x
1.7.2.1. 综合期间保留寄存器 1.7.2.2. 保留信号以进行监控和调试
1.7.3. 使用RTL Files上的Synopsys* Design Constraint (SDC) x
1.7.3.1. 寄存SDC-on-RTL SDC文件 1.7.3.2. 应用SDC-on-RTL约束 1.7.3.3. 检查SDC-on-RTL约束 1.7.3.4. 创建SDC-on-RTL SDC文件中的约束 1.7.3.5. 使用基于实体的SDC-on-RTL约束 1.7.3.6. Types of SDC Files Used in the Quartus® Prime Software 1.7.3.7. 示例：使用SDC-on-RTL功能
1.8. 设计布局和布线 x
1.8.1. 运行Fitter 1.8.2. 查看Fitter报告
1.8.1. 运行Fitter x
1.8.1.1. Fitter命令 1.8.1.2. 禁用或使能物理综合优化
1.8.2. 查看Fitter报告 x
1.8.2.1. 规划阶段报告 1.8.2.2. 布局阶段报告 1.8.2.3. 布线阶段报告 1.8.2.4. 重定时阶段报告 1.8.2.5. 定案阶段报告
1.8.2.2. 布局阶段报告 x
1.8.2.2.1. 全局信号可视化报告
1.8.2.3. 布线阶段报告 x
1.8.2.3.1. 全局路由器拥塞热点汇总报告 1.8.2.3.2. 全局布线器线缆利用情况
1.9. 增量式优化流程 x
1.9.1. Synthesis或Fitting期间的并发分析（Concurrent Analysis） 1.9.2. 分析Compiler快照 1.9.3. 规划阶段后验证外设（I/O）
1.9.2. 分析Compiler快照 x
1.9.2.1. 运行Snapshot Viewer
1.9.2.1. 运行Snapshot Viewer x
1.9.2.1.1. 通过Snapshot Viewer分析失败路径 1.9.2.1.2. 通过Snapshot Viewer分析时钟 1.9.2.1.3. 使用Snapshot Viewer分析高扇出网络 1.9.2.1.4. 使用Snapshot查看器验证时序约束 1.9.2.1.5. 通过Snapshot Viewer分析拥塞
1.10. 快进编译流程(Fast-Forward Compilation Flow) x
1.10.1. 步骤1：运行寄存器重定时 1.10.2. 步骤2：查看Retiming结果 1.10.3. 步骤3：运行Fast Forward编译 1.10.4. 步骤4：请检查Fast Forward结果 1.10.5. 步骤5：实现Fast Forward建议 1.10.6. 重定时限制和解决方法
1.10.2. 步骤2：查看Retiming结果 x
1.10.2.1. 查找关键链
1.10.3. 步骤3：运行Fast Forward编译 x
1.10.3.1. 按层次Fast Forward编译 1.10.3.2. HyperFlex设置
1.10.4. 步骤4：请检查Fast Forward结果 x
1.10.4.1. 时钟Fmax汇总报告(Fmax Summary Report) 1.10.4.2. Fast Forward Details Report（Fast Forward详情报告）
1.11. 完整编译流程（Full Compilation Flow） x
1.11.1. 具有临时优化模式的完整编译流程
1.13. 导出编译结果 x
1.13.1. 导出版本兼容的编译数据库 1.13.2. 导入版本兼容的编译数据库 1.13.3. 创建设计分区 1.13.4. 导出设计分区 1.13.5. 重复使用设计分区 1.13.6. 查看Quartus数据库文件信息 1.13.7. 清除编译结果
1.13.6. 查看Quartus数据库文件信息 x
1.13.6.1. QDB文件属性类型
1.14. 集成其他EDA工具 x
1.14.1. 生成其他EDA工具的VQM网表
1.15. Compiler优化技术 x
1.15.1. Compiler优化模式 1.15.2. 允许寄存器重定时 1.15.3. 自动门控时钟转换 1.15.4. 使能中间Fitter快照（Intermediate Fitter Snapshot） 1.15.5. Fast Preserve选项 1.15.6. 分形综合优化
1.15.6. 分形综合优化 x
1.15.6.1. 使能或禁用Fractal Synthesis
1.16. 综合语言支持 x
1.16.1. Verilog和SystemVerilog综合支持 1.16.2. VHDL综合支持
1.16.1. Verilog和SystemVerilog综合支持 x
1.16.1.1. Verilog HDL输入设置（设置对话框） 1.16.1.2. 设计库 1.16.1.3. Verilog HDL配置 1.16.1.4. 初始构造和存储器系统任务 1.16.1.5. Verilog HDL宏
1.16.1.3. Verilog HDL配置 x
1.16.1.3.1. 层次性设计配置
1.16.2. VHDL综合支持 x
1.16.2.1. VHDL输入设置（设置对话框） 1.16.2.2. VHDL标准库和数据包 1.16.2.3. VHDL wait构造 1.16.2.4. VHDL-2019条件分析工具编译指令
1.17. 综合设置参考 x
1.17.1. 高级综合设置（Advanced Synthesis Settings）
2. 缩短编译时间 x
2.1. 影响编译结果的因素 2.2. 缩短总编译时间的策略 2.3. 缩短综合时间和综合网表优化时间 2.4. 缩短布局时间 2.5. 缩短布线时间 2.6. 缩短静态时序分析时间 2.7. 设置步骤优先 2.8. 缩短编译时间修订历史
2.2. 缩短总编译时间的策略 x
2.2.1. 运行ECO编译流程 2.2.2. 使能多处理器编译 2.2.3. 使用基于块的编译
2.2.2. 使能多处理器编译 x
2.2.2.1. 处理器基时钟频率 2.2.2.2. 随机访问存储器（RAM） 2.2.2.3. 存储
2.3. 缩短综合时间和综合网表优化时间 x
2.3.1. 缩短综合时间和综合网表优化时间的设置 2.3.2. 使用适当编码样式缩短综合时间
2.4. 缩短布局时间 x
2.4.1. 布局工作量乘法器设置
2.5. 缩短布线时间 x
2.5.1. 使用Chip Planner识别布线拥塞
2.5.1. 使用Chip Planner识别布线拥塞 x
2.5.1.1. 布线拥塞区域 2.5.1.2. HDL编码样式造成的拥塞
1. 设计编译
2. 缩短编译时间
3. Quartus® Prime专业版用户指南设计编译存档
A. Quartus® Prime专业版用户指南

1.6. Analysis & Elaboration流程

Analysis & Elaboration编译流程提供编译路程早期阶段中您设计的完整和未修改的视图。该编译流程作为平台运行能更好地分析和改进设计。借助该功能，单片的Analysis & Synthesis阶段被拆分成Analysis & Elaboration和Synthesis阶段。

此流程允许您访问Analysis & Elaboration阶段的预览模式，如下图所示：

图 7. Analysis & Elaboration检查点

Analysis & Elaboration阶段由一系列检查点组成，您可以在Analysis & Elaboration Checkpoints中显示的每个检查点预览您的设计，其中：

  1. Elaborated：提供直接从RTL捕获的未修改的设计预览。
  2. Instrumented：提供带有系统级调试的仪器化（instrumented）预览（插入到您设计的调试结构和Signal Tap逻辑分析仪）。默认情况下，此检查点被禁用（Hint：请参阅以下注释将其开启）。
  3. Constrained：提供设计预览，其中显示目标节点上的SDC-on-RTL约束。默认情况下此检查点被禁用（Hint：请参阅如下注释将其开启）。
  4. Swept：提供设计预览，包含从您设计中删除的不必要的逻辑。
注：

您可以使用Project > Settings下的RTL Analysis Debug Mode选项控制所生成检查点的数量。该模式默认被关闭，所以意味着只有Elaborated和Swept检查点（checkpoint）可用，Instrumented和Constrained检查点不可用。启用此模式后，所有四个检查点都可用。

当该模式关闭时，您可以在Synthesis Compilation Reports > Synthesis > Analysis & Elaboration下获取有关Hierarchies Optimized Away和Top Causes for Logic Optimized Away During Sweep的信息。

要了解关于Synthesis阶段的信息，请参阅设计综合。

警告：
与旧版软件不兼容

与DNI-based编译流程兼容的设计与版本早于23.3的 Quartus® Prime软件不兼容，因为新版软件采用新的DNI数据库。请确保了解以下情况：

  • 如果使用软件版本23.3编译您的设计，并在 Quartus® Prime软件GUI中启动工程，就会显示一条消息，表明您使用不同的编译引擎编译了您的设计。如果继续启动工程，则必须重新编译设计。该情况也同样适用于使用 Quartus® Prime 23.3之前的软件版本。
  • 对于任何基于分区的设计（例如，Partial Reconfiguration），不支持在用户定义的分区中混合使用23.3版本和23.2或更旧版本的编译流程。您必须使用相同的编译流程编译所有分区。
  • 对于version-compatible design export or import feature，以旧版 Quartus® Prime进行编译或从旧版导出的设计需要 Quartus® Prime 23.2或更早版本。同样，以DNI流程编译的版本兼容数据库需要使用 Quartus® Prime 23.3版，并且目前尚不支持该功能。

执行Tcl命令

Quartus® Prime软件GUI（quartus）和Synthesis工具（quartus_syn）支持Tcl命令。

从下列选择合适的方法执行您的Tcl命令：

Quartus® Prime Software GUI (quartus)

在GUI中执行以下步骤：

  1. 在Compilation Dashboard上，运行Analysis & Synthesis > Analysis & Elaboration任务生成网表。

  2. 点击放大镜图标来调用RTL Analyzer。
  3. 在 Tcl Console 中执行您的Tcl命令。

Synthesis工具(quartus_syn)
  1. 使用以下命令启用您工程的流程:
    quartus_syn --analysis_and_elaboration <project_name>
  2. 加载您的设计。
    > quartus_syn -s
<... Quartus Info Message...>
tcl> project_open top
tcl> dni::load_design -checkpoint elaborated
dms_path::sandboxes::sandbox_1239_0::design
  3. 执行您的Tcl命令:
    tcl> foreach_in_collection p [dni::get_pins -of_objects [dni::get_cells inst_1|out_1]] {puts [dni::get_property -name name -object $p]}
a[0]
a[1]
o
tcl> foreach_in_collection p [dni::get_pins -of_objects [dni::get_cells inst_1|out_1]] {puts [dni::get_property -name direction -object $p]}
input
input
output
tcl>

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