（3）输入引脚位置约束 大部分的 FPGA在设计完成前就进行了引脚分配。在这个实验中，通过 UCF文件手动输入来分配输入/输出引脚的位置，也可以采用实验二中使用 PACE 进行引脚位置分配。区域约束的主要目的是关联耦合逻辑，减少后续布线压力；其次是加大资源利用率，距离近的信号延迟不一定就小，信号线上延迟主要是来自线与线之间的转接（如LUT，switch-box）。由于FPGA内部连接的结构是横纵两向的，斜向的连接延迟会大于横纵方向上最大跨度连接。所以，在做位置约束时尽量避免斜向；而区域约束要宽松，如果没有资源上的顾虑，约束面积建议为所需的3倍以上。需要注意的是，区域约束对时序的改善贡献很小，紧的约束甚至有恶化时序的可能。 通过PACE软件，可将设计中的所有逻辑资源，包括全局时钟缓冲器、硬核乘加器、块RAM、硬核处理器、高速收发器以及数字时钟管理模块等模块放入器件架构（Device Architecture）的任何位置。 1） 单击工程 Sources 窗口中的顶层文件 loopback.vhd，然后双击 Processes 窗口中的 User Constraints 目录下的 Edit Timing Constraints（Text），打开 loopback.ucf文件； 2) 打开 XUP Virtex-II Pro 使用手册，关于设置 IO 引脚位置如下表所示。 表3-1 IO 引脚位置图 引脚位置约束语法如下： 信号：NET \ = \ 总线：NET \ NET \ 按照表中的位置及语法格式进行引脚分配，在 loopback.ucf 文件的“#PACE: Start of PACE I/O Pin Assignments”注释下方输入以下引脚分配内容，输入完后保存loopback.ucf 文件。若找不到“#PACE: Start of PACE I/O Pin 9

Assignments”注释,直接添加需要添加的内容即可。 NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; （4）实现设计并进行时序分析 执行此步骤是通过映像实现设计来生成映像后时序报告，在时序分析器（Timing Analyzer）中打开此报告。通过此报告可以验证时序约束是否实现，以此避免浪费布局布线的时间。 1) 单击工程的 Sources 窗口中的顶层文件 loopback.vhd 文件，展开 Processes 窗口中的 Implement Design，然后再展开 Map 目录下的 Generate Post-Map Static Timing，右键单击 Analyze Post-Map Static Timing (Timing Analyzer)并选择 Rerun All； 2) 单击“Analyze Against Timing Constraints”按钮，映像如下表。 表3-2 映像表 引脚位置约束语法如下： 信号：NET \ = \ 总线：NET “led<0>” LOC = P12; 10

NET “led<1>” LOC = P13; 按照表中的位置及语法格式进行引脚分配，在 loopback.ucf 文件的“#PACE: Start of PACE I/O Pin Assignments”注释下方输入以下引脚分配内容，输入完后保存loopback.ucf 文件。 NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; NET \ LOC = \ ; 3） 在时序报告窗口中可以看到时序约束报告，分析每个时序路径约束注意线网延迟后； 4） “e”代表评估。实际的线网延迟是在布局布线后计算出来的； 5） 退出时序分析器后，在 Processes 窗口，展开 Place & Route 目录下的 Generate Post-Place & Route Static Timing，双击 Analyze Post-Place & Route Static 11

Timing (Timing Analyzer)，并完成下表，与上表进行比较； 表3-3 对照表 6） 分析每个时序路径约束，注意真实的线网延迟已经被计算出来。 （5）生成软件并进行 HDL 仿真 1） 打开本实验的 Assembler 文件包内的 program.psm 文件，此汇编范本的汇编代码含有三部分： 12