Resolving timing error: how can I decrease negative slack further?

I’m a beginner in FPGA programming and I’m trying to implement a noise filter in Verilog on Vivado. Right now my project failed timing due to negative slack (WNS=-15ns). I’m trying to run around 100 kHz by doing calculations every 1024 clock cycles with a 125 MHz clock (code below). I understand that my calculations take too long for a clock cycle, and it’s specifically the x_next calculation at the moment that is taking the longest time. I cannot pipeline my calculations any more because all variables are dependent on the previous one, so they need to be evaluated sequentially. I thought about setting a multicycle path but I’m not that advanced yet in FPGA programming so I’m not sure if I can do it. Does anyone have any other suggestions on how I can make my calculations run faster?

Here is my code:

    reg [31:0] y, y_init, u; 
    reg [31:0] x_curr, x_curr0, x_curr1, x_curr2, x_next, x_next2, x_next3;
    reg [31:0] e_pre_var, e_next_var, e_next_var1, e_next_var2;
    reg [31:0] K_pre, K_next, one_K_next_sq, K_next_sq; // kalman gain
      
     
    always@(posedge clk) begin
    
        if (counter == 0) begin
                y_init = y_measured;
                x_next2 = k_omega*y_init;
                x_next3 = oT*x_next2;
                x_next = x_next1 - x_next3; // predict the next state x_n
                e_pre_var = e_pre_var0; // make sure this is a positive number   
        end
            
        if (counter_eq_1024) begin             
             
            y = y_measured;
            u = -oT*k_omega*y;
            
            K_next_num = (phi_sq*e_pre_var + d_var);
            K_next_denom = (phi_sq*e_pre_var + d_var + s_var);
//            K_next = K_next_num / K_next_denom;
            M_AXIS_OUT_tvalid_kal = 1'b1; // send the numerator and denominator values to the                  Divider Generator
            K_next = K_next_in; // get the kalman gain result from the Divider Generator
        
            x_curr0 = 1-K_next;
            x_curr1 = x_curr0*x_next;
            x_curr2 = K_next*y;
            x_curr = x_curr1 + x_curr2; // estimate the current state
            
            x_next = phi*x_curr + u; // predict the next state
            
            //e_next_var = (1-K_next)*(1-K_next)*(phi*phi*e_pre_var + d_var) + K_next*K_next*s_var;
            one_K_next_sq = (1-K_next)*(1-K_next);
            K_next_sq = K_next*K_next;
            e_next_var1 = one_K_next_sq*K_next_num;
            e_next_var2 = K_next_sq*s_var;
            e_next_var = e_next_var1 + e_next_var2;
            
            // make the next values the old values for next cycle
            K_pre = K_next;
            e_pre_var = e_next_var;
     
            
            // Assign the calculated value to the output signal
            M_AXIS_OUT_tdata = x_next;
            
            // Store sampled data in memory
            x_data = x_next;
            
            M_AXIS_OUT_tvalid_kal = 1'b0; // stop data flow to Divider Generator
        end
    end

All other values not declared as reg are parameters. Here is also the full code of which I’m modifying one of Anton Potočnik’s projects. Here is also a screenshot of the worst critical path.

New contributor

user25028310 is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật