CMOS上機(jī)項(xiàng)目cadence教程IC設(shè)計(jì)工具原理實(shí)用PPT課件

1、IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 集成電路制造過程示意圖：第1頁/共44頁IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 集成電路設(shè)計(jì)域主要包括三個(gè)方面： 行為設(shè)計(jì)（集成電路的功能設(shè)計(jì)） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（邏輯和電路設(shè)計(jì)） 物理設(shè)計(jì)（光刻掩模版的幾何特性和物 理特性的具體實(shí)現(xiàn)）第2頁/共44頁IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ) IC設(shè)計(jì)流程：第3頁/共44頁IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 典型的實(shí)際分層次設(shè)計(jì)流程：第4頁/共44頁IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 分層次設(shè)計(jì)流程主要適用于數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模擬IC設(shè)計(jì)基本上是手工設(shè)計(jì)。 即便是數(shù)字IC設(shè)計(jì)，也需要較多的人工干預(yù)。第5頁/共44頁IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ) IC設(shè)計(jì)方法（1）全定制設(shè)計(jì)（2）半定制設(shè)計(jì) 通道門陣列法 門海法（3）定制設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)單元法 通用單元法第6頁/

2、共44頁第二章 EDA概述 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA：Electronic Design Automation）就是利用計(jì)算機(jī)作為工作平臺(tái)進(jìn)行電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)的一項(xiàng)技術(shù)。 涵蓋內(nèi)容：系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真，電路設(shè)計(jì)與仿真，印制電路板設(shè)計(jì)與校正，集成電路版圖設(shè)計(jì)數(shù)?；旌显O(shè)計(jì)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，軟硬件系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)，系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)，可編程邏輯器件和可編程系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)，專用集成電路設(shè)計(jì)等 第7頁/共44頁EDA概述 EDA發(fā)展概況：（1）20世紀(jì)60、70年代出現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）（2）隨后出現(xiàn)CAE、CAM、CAT、CAQ。（3）20世紀(jì)80年代，初級(jí)的具有自動(dòng)化功能的EDA出現(xiàn)。（4）20世紀(jì)90年代，ED

3、A技術(shù)滲透到電子設(shè)計(jì)和集成電路設(shè)計(jì)各個(gè)領(lǐng)域，形成了區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的整套設(shè)計(jì)思想和方法。（5）當(dāng)前，深亞微米工藝和SoC設(shè)計(jì)對(duì)EDA技術(shù)提出更高更苛刻的要求。第8頁/共44頁EDA概述 EDA應(yīng)用于三方面： 印制電路板的設(shè)計(jì)（PCB） 可編程數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)（CPLD、 FPGA、SOPC） IC設(shè)計(jì)（ASIC, Soc）第9頁/共44頁 EDA概述 IC設(shè)計(jì)工具按其用途分類：（1）設(shè)計(jì)輸入與仿真工具 （Cadence公司的Virtuoso composer、Verilog-XL、NC-verilog ）（2）綜合工具 （Synopsys公司的DC Expert ，Cadence公司的Builder

4、Gates，Magma公司的Blast RTL）（3）布局和布線 （Cadence PKS和SE-PKS ，Synopsys的Physical Compiler, Magma公司的Blast Fusion）（4）物理版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工具（Cadence公司的Virtuoso Layout Editor，Synopsys公司的ComsSE ,Tanner公司的 L-edit）（5）模擬電路編輯與仿真（Synopsys公司的HSpice ，Cadence公司的Spectre Simulator ,Tanner公司的S-edit）第10頁/共44頁EDA概述 EDA主要供應(yīng)商：第11頁/共44頁EDA

5、概述 EDA業(yè)界三強(qiáng)： Cadence，強(qiáng)項(xiàng)為IC版圖設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì) Synopsys，強(qiáng)項(xiàng)為邏輯綜合 Mentor Graphics，強(qiáng)項(xiàng)為PCB設(shè)計(jì)和深 亞微米IC設(shè)計(jì)驗(yàn)證和測(cè)試第12頁/共44頁EDA概述 Cadence 公司簡(jiǎn)介： 成立于1988年，公司總部位于美國加利福尼亞州的San Jose，是全球最大的EDA供應(yīng)商。 產(chǎn)品涵蓋領(lǐng)域： 包括系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)與仿真、信號(hào)處理、電路設(shè)計(jì)與仿真、PCB設(shè)計(jì)與分析、FPGA及ASIC設(shè)計(jì)以及深亞微米IC設(shè)計(jì)等。第13頁/共44頁EDA概述 Cadence 全定制IC設(shè)計(jì)工具 Virtuos Schematic Composer Analog

6、Design Environment Virtuos Layout Editor Spectra Virtuoso Layout Synthesizer Assura dracula Diva 第14頁/共44頁第三章Cdence的系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)v 大多數(shù) Cadence 工具使用同樣的庫模型，庫結(jié)構(gòu)按目錄結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)，這利于不同工具之間的數(shù)據(jù)交互和一致操作。物理組織邏輯組織目錄庫子目錄單元子目錄視圖第15頁/共44頁v Terms and Definitions庫（library）：特定工藝相關(guān)的單元集合單元（cell）：構(gòu)成系統(tǒng)或芯片模塊的設(shè)計(jì)對(duì)象視圖（view）：?jiǎn)卧囊环N預(yù)定義類型的表示

7、CIW：命令解釋窗口第16頁/共44頁系統(tǒng)啟動(dòng)v系統(tǒng)啟動(dòng)1 前端啟動(dòng)命令命令規(guī)模功能icdes基本數(shù)字模擬設(shè)計(jì)輸入icdssicde 加數(shù)字設(shè)計(jì)環(huán)境icmsm前端模擬、混合、微波設(shè)計(jì)iccaxl前端設(shè)計(jì)加布局規(guī)劃第17頁/共44頁系統(tǒng)啟動(dòng)2 版圖工具啟動(dòng)命令命令規(guī)模功能layouts基本版圖設(shè)計(jì)（具有交互 DRC 功能）layoutPlusm基本版圖設(shè)計(jì)（具有自動(dòng)化設(shè)計(jì)工具和交互驗(yàn)證工具）第18頁/共44頁系統(tǒng)啟動(dòng)3 系統(tǒng)級(jí)啟動(dòng)命令命令規(guī)模功能swbsPcb 設(shè)計(jì)msfbl混合型號(hào)IC設(shè)計(jì)icfbxl前端到后端大多數(shù)工具第19頁/共44頁系統(tǒng)啟動(dòng) 第20頁/共44頁系統(tǒng)啟動(dòng) Command I

8、nterpreter Window（CIW）Log 文件菜單欄窗口號(hào)輸出域命令提示行輸入域鼠標(biāo)按鈕提示第21頁/共44頁第四章 模擬IC設(shè)計(jì)環(huán)境ADE第22頁/共44頁Schematic Composor第23頁/共44頁Schematic Composor第24頁/共44頁Schematic Composor 新建一個(gè)Cellview In the CIW or Library Manager,select File-New-Cellview第25頁/共44頁Schematic Composor 添加器件 Select Add-instance to display the Add Inst

9、ance form第26頁/共44頁Schematic Composor 添加連線并給連線命名 Select Add-Wire or press i to add wires for instances Select Add-Wirename to display the view of add wire name第27頁/共44頁Schematic Composor 添加管腳 Select Add-pin or press p 每一個(gè)管腳都有確定的名字和方向（input，output，or inputoutput）。 管腳有三種類型： Schematic pins Symbol pins O

10、ffsheet pins第28頁/共44頁Schematic Composor 添加激勵(lì)源 Source and ground cells are in the analoglib library.第29頁/共44頁Analog Simulation 模擬仿真流程：第30頁/共44頁Analog Simulation 啟動(dòng)仿真環(huán)境 Select Tools-Analog Environment from the schematic menu banner,or select Tools-Analog Environment Simulation from the CIW第31頁/共44頁Ana

11、log Simulation 設(shè)置仿真器 Select Simulator/Directory/Host第32頁/共44頁Analog Simulation 設(shè)置模型文件 Select the model files in simulation window, Select Setup-Model Libraries第33頁/共44頁Analog Simulation 設(shè)置設(shè)計(jì)變量 Select Variables-Edit or click the Edit Variables icon第34頁/共44頁Analog Simulation 設(shè)置仿真類型 Select Analyses-Cho

12、ose or click the Choose Anayses icon第35頁/共44頁Analog Simulation 選擇信號(hào)輸出 Select :Output-To Be Plotted-Select On Schematic第36頁/共44頁Analog Simulation 提取網(wǎng)表第37頁/共44頁Analog Simulation 運(yùn)行仿真 Select Simulation-Run or Select the Run icon on the right side of the simulation window第38頁/共44頁Simulation Results Disp

13、lay Tools 波形顯示工具用于顯示仿真數(shù)據(jù)，Cadence中波形顯示及相關(guān)工具包括： WaveScan Waveform Window（AWD） Waveform Calculator（WaveScan&AWD） Results Browser Snapshot Tool Annotating Component Display第39頁/共44頁Simulation Results Display Tools 波形顯示工具選擇： Accessible from the Session-Options command window in ADE to switch between AWD and Wavescan第40頁/共44頁Simulation Results Display Tools The WaveScan