基于Virtex-5 FPGA的音视频监视系统设计

时序考虑事项和约束定义

生成并实现IP之后，下一步是执行时序。我们对所有输入时钟的周期、抖动和输入偏移延迟进行了约束，并且设置了相对于源时钟的所有输出延迟和输入对输出的延迟。然后在用户约束文件(UCF)中建立了时序和布局约束。

我们将所有输入时钟约束为特定频率，并且用以下UCF代码定义了抖动输入：

NETi_clk_200_sTNM_NET=IN_200_CLKGRP；TIMESPECIN_200_CLKGRP=PERIOD5nsHIGH50％INPUT_JITTER0.1ns

对于源同步数据，在SDR的情况下，我们可以将输入时钟设置为0度相移或180度相移，而在DDR的情况下可以将其设置为90度相移。图2所示为时钟在90度相移时的源同步DDR数据输入时序。

图2所示为时钟在90度相移时的源同步DDR数据输入时序

对于PCIExpress核和千兆位以太网MAC核上的时序约束，我们按照CORE Generator示例中的定义对Block RAM和PLL/DCM使用了所有时序和布局约束。

因为许多Virtex-5设计都使用多个异步时钟，所以我们必须在设计中定义伪通路，以使这些时钟不受影响。

布局布线后的时序分析和时序校正

对设计进行布局布线后，我们运行了静态时序分析(STA)和时序仿真，以了解是否存在其他时序错误。对于STA，我们确保时序报告涵盖了有约束和无约束的全部通路。通过使用STA报告，我们可以鉴定输入/输出时序和内部系统时序。

事实证明，基于Virtex—5的FPGA非常适合我们的视频监视系统的要求。区域时钟缓冲器和I/O时钟缓冲器使我们能够支持多信道源同步音视频输入。而且，该器件的PCI Express和千兆位以太网MAc硬宏为我们提供了进行远程监视所需的全球连接能力。

在未来的设计工作中，我们将可依靠前期规划来确保有效使用特定FPGA的可用资源，设计出具有附加价值的产品。