DC（一）——逻辑综合及DC介绍

逻辑综合

定义：

　　将RTL源代码转换成门级网表，将HDL语言描述的电路转换为工艺库器件构成的网络表的过程。在综合过程中，优化进程尝试完成库单元的组合，是组合成的电路能最好的满足设计的功能、时序和面积的要求。

逻辑综合组成：

　电路的综合一般分为三个步骤，分别是转化(Translation)、逻辑优化(Logic Optimizaion)和映射(Mapping)。

转化（Translation）：把描述RTL级的HDL语言，在约束下转化成DC内部的同意用门级描述的电路(Generic Boolean Gates).

逻辑优化（Logic Optimization）：把统一用门级描述的电路进行优化，改善路径和门。

映射（Mapping）：把优化了的统一门级描述。以DC为例，DC使用工艺库将电路映射出来，得到.ddc文件，该文件包含如映射的门电路信息与网表，.v格式的网标，延时信息（sdf），工作约束（sdc）等信息。.ddc中包含的网标是实际意义上的网表文件，.v的网表是用于进行后仿的文件。

综合过程中的约束：

约束对于综合而言非常重要，如果不施加约束，综合工具会产生非优化的网表，无法满足要求。

综合是约束驱动（Constraint driven）的，给定的约束是综合的目标，约束一般是在对整个系统进行时序分析得到的，综合工具会对电路进行优化以满足约束的要求。

综合以时序路径为基础进行优化。

综合过程中时序与面积的关系：

　　下图为综合过程中时序与面积的关系，面积和延迟存在折中关系。综合工具以约束为指导，在满足时序的情况下获得最小面积。

综合的基本流程：

1. 准备RTL代码，经过前端仿真后才能用于综合；
2. 定义库，设定好所需要用到的综合库等多种库；
3. 读入设计，综合工具读入RTL代码并进行分析；
4. 定义设计环境，设定设计的工作环境、端口的驱动和负载、线负载模型等；
5. 设置设计约束(关键)，主要是定义时钟和I/O的约束，约束要适当，只有正确的约束才能得到正确的结果；
6. 设置综合策略，top-down和bottom-up两种策略，根据需求进行选择；
7. 优化设计，综合工具可以根据约束对电路进行优化，也可认为加入命令改变优化方法；
8. 分析和解决设计的问题，在设计综合后，根据报告分析设计中出现的问题，并修订问题；
9. 保存设计数据，综合结束后，保存各种数据以供后续布局布线使用（需先通过验证）。

常用综合工具：

Synopsys 的Design Compiler;

Candance的Enconter RTL Compiler。

Design Compiler

启动Design Compiler方式：

1. 在命令行输入dc_shell启动终端控制，再在dc_shell>后输入start_gui打开图形界面（Design Vision），可以输入-help查看启动选项。在命令行输入dc_shell -gui可以进入dc_shell并打开图形界面；
2. 使用design_vision，通过design_vision -help查看DC的启动选项；
3. .Batch mode，上面两种方式只启动DC，需要通过source命令开始进行编译；使用Batch mode在启动过程中开始执行脚本，如：dc_shell -topo -f run.tcl | tee -i run.log:意思是：使用拓扑模式启动DC，启动的同时执行run.tcl脚本文件，并且把启动过程中显示在终端的信息记录到run.log中。|  tee  -i就是写进信息的管道命令，讲dc_shell -topo -f run.tcl 执行后显示的信息（输出结果），流入到run.log文件中。这样子是为了在DC启动失败的时候，通过查看启动信息，进而排除错误。

工作模式有两种：

一种是Tcl模式；

另一种是图形模式；

DC工具组成：

参考文献：

《Tcl与Design Compiler （二）——DC综合与Tcl语法结构概述》https://www.cnblogs.com/IClearner/p/6617207.html