详细介绍时序基本概念Timing arc

今天我们要介绍的时序基本概念是Timing arc，中文名时序弧。这是timing计算最基本的组成元素，在昨天的lib库介绍中，大部分时序信息都以Timing arc呈现。如果两个pin之间在timing上存在因果关系，我们就把这种时序关系称为Timing arc，主要分为定义时序延迟，和定义时序检查两种。为啥叫它时序弧？因为时序图中经常用一条弧形线段来表示它。如下图所示：cell的timing arc定义在lib中，net之间没有timing arc, 它的delay则有RC参数计算而出。

时序延迟的Timing arc：有以下几种

Combinational Timing Arc

Edge Timing Arc

Preset and Clear Timing Arc

Three State Enable & Disable Timing Arc

时序检查的Timing arc：有以下几种

Setup Timing Arc

Hold Timing Arc

Recovery Timing Arc

Removal Timing Arc

Width Timing Arc

首先看Combinational Timing Arc，Combinational Timing Arc 是最基本的Timing Arc。Timing Arc 如果不特别指明的话，就是属于此类。如下图所示，定义了从特定输入到特定输出（A到Z）的延迟时间。Combinational Timing Arc 的Sense有三种，分别是inverting（或 negative unate），non-inverting（或 positive unate）以及non-unate。当Timing Arc 相关之特定输出（下图Z）信号变化方向和特定输入（下图A）信号变化方向相反（如输入由0变1，输出由1变0），则此Timing Arc 为inverting sense。反之，输出输入信号变化方向一致的话，则此Timing Arc 为non-inverting sense。当特定输出无法由特定输入单独决定时，此Timing Arc 为non-unate。

其它的Timing Arc 说明如下。

Setup Timing Arc：定义时序组件（Sequential Cell，如Flip-Flop、Latch 等）所需的Setup Time，依据Clock上升或下降分为2类（图五）。Hold Timing Arc：定义时序组件所需的 Hold Time，依据Clock 上升或下降分为2类（图六）。Edge Timing Arc：定义时序组件Clock Active Edge 到数据输出的延迟时间，依据Clock上升或下降分为2类（图七）。Preset and Clear Timing Arc：定义时序组件清除信号（Preset或Clear发生后，数据被清除的速度，依据清除信号上升或下降及是Preset或Clear分为4类（图八）。这个Timing Arc 通常会被取消掉，因为它会造成信号路径产生回路，这对STA而言是不允许的。Recovery Timing Arc：定义时序组件Clock Active Edge 之前，清除信号不准启动的时间，依据Clock上升或下降分为2类（图九）。Removal Timing Arc：定义序向组件Clock Active Edge 之后，清除信号不准启动的时间，依据Clock上升或下降分为2类（图十）。Three State Enable & Disable Timing Arc：定义 Tri-State 组件致能信号（Enable）到输出的延迟时间，依据Enable或Disable分为2类。（图十一）Width Timing Arc：定义信号需维持稳定的最短时间，依据信号维持在0或1的位准分为2类。（图十二）