静态时序分析（STA）自学笔记

以register to register为例，说明STA中setup slack和hold slack的意义。

（图中蓝色参数表示计算延时时，数据的实际值，红色表示要求值）
明确几个参数概念：
Tco：寄存器中从时钟发起到Q输出的时间
Tdata：寄存器之间的组合逻辑数据延迟，包括逻辑和走线延迟
Tclk1：时钟到达源寄存器的延迟（源寄存器延迟）
Tclk2：时钟到达目的寄存器的延迟（目的寄存器延迟）
Tsu：建立时间门限，即时钟上升沿到来之前，数据需要保持稳定的时间
Thold：保持时间门限，即时钟上升沿到来之后，数据需要保持稳定的时间
Tcycle：一个时钟周期
setup slack：
计算公式：setup slack = data required time - data arrival time.
前者表示数据要求到达的时间，后者表示数据实际到达时间，要求setup slack＞0.即要求到达的时间大于实际到达的时间（比如要求10ns到达，但是数据8ns已经到了），那么数据肯定可以被稳定采集。
★ data required time：因为数据要在时钟上升沿到达之前保持稳定，至少为Tsu，因此其计算公式为：
data required time = Tcycle + Tclk2 - Tsu
★ data arrival time：数据实际到达时间，因此其计算公式为：
data arrival time = Tclk1 + Tco + Tdata
故：setup slack = data required time - data arrival time
= Tcycle + Tclk2 - Tsu - （ Tclk1 + Tco + Tdata）

hold slack：
计算公式：hold slack = data finish time - required finish time.
前者表示数据传送结束的时间，后者表示要求数据传送所需时间，要求hold slack＞0.即实际结束时间大于要求结束的时间（比如要求20ns结束，但是实际22ns才结束），那么数据一定可以稳定。
★ data finish time：数据传送结束的时间，因此其计算公式为：
data finish time = Tclk1 + Tco + Tdata + Tcycle
★ required finish time：要求数据传送结束时间，因此其计算公式为：
required finish time = Tcycle + Tclk2 + Thold
故：hold slack = data finish time - required finish time
= Tclk1 + Tco + Tdata + Tcycle - （ Tcycle + Tclk2 + Thold）
=Tclk1 + Tco + Tdata - （ Tclk2 + Thold）

Tips：可以发现setup slack与时钟周期Tcycle有关，而hold slack与其无关。若要求最大时钟频率时，可以根据setup slack的值来计算，即Fmax=1/(Tcycle - setup slack). 建立时间决定了数据路径的最大延迟，保持时间决定了数据路径的最小延迟。

（自学笔记总结，如有错误，敬请指正）文章来源地址https://uudwc.com/A/8dnoM