CMOS上机项目2cadence教程IC设计工具原理实用

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1、IC设计基础集成电路制造过程示意图：第1页/共44页IC设计基础集成电路设计域主要包括三个方面：行为设计（集成电路的功能设计）结构设计（逻辑和电路设计）物理设计（光刻掩模版的几何特性和物 理特性的具体实现）第2页/共44页IC设计基础IC设计流程：第3页/共44页IC设计基础典型的实际分层次设计流程：第4页/共44页IC设计基础分层次设计流程主要适用于数字系统设计，模拟IC设计基本上是手工设计。即便是数字IC设计，也需要较多的人工干预。第5页/共44页IC设计基础IC设计方法（1）全定制设计（2）半定制设计 通道门阵列法 门海法（3）定制设计 标准单元法 通用单元法第6页/共44页第二章 ED

2、A概述电子设计自动化（EDA：Electronic Design Automation）就是利用计算机作为工作平台进行电子自动化设计的一项技术。涵盖内容：系统设计与仿真，电路设计与仿真，印制电路板设计与校正，集成电路版图设计数模混合设计，嵌入式系统设计，软硬件系统协同设计，系统芯片设计，可编程逻辑器件和可编程系统芯片设计，专用集成电路设计等 第7页/共44页EDA概述EDA发展概况：（1）20世纪60、70年代出现计算机辅助设计（CAD）（2）随后出现CAE、CAM、CAT、CAQ。（3）20世纪80年代，初级的具有自动化功能的EDA出现。（4）20世纪90年代，EDA技术渗透到电子设计和集成

3、电路设计各个领域，形成了区别于传统设计的整套设计思想和方法。（5）当前，深亚微米工艺和SoC设计对EDA技术提出更高更苛刻的要求。第8页/共44页EDA概述EDA应用于三方面：印制电路板的设计（PCB）可编程数字系统设计（CPLD、FPGA、SOPC）IC设计（ASIC,Soc）第9页/共44页 EDA概述IC设计工具按其用途分类：（1）设计输入与仿真工具（Cadence公司的Virtuoso composer、Verilog-XL、NC-verilog）（2）综合工具（Synopsys公司的DC Expert，Cadence公司的BuilderGates，Magma公司的Blast RTL）

4、（3）布局和布线（Cadence PKS和SE-PKS，Synopsys的Physical Compiler,Magma公司的Blast Fusion）（4）物理版图设计和验证工具（Cadence公司的Virtuoso Layout Editor，Synopsys公司的ComsSE,Tanner公司的 L-edit）（5）模拟电路编辑与仿真（Synopsys公司的HSpice，Cadence公司的Spectre Simulator,Tanner公司的S-edit）第10页/共44页EDA概述EDA主要供应商：VHDLVHDL仿真仿真仿真仿真行为综合行为综合行为综合行为综合逻辑综合逻辑综合逻辑综

5、合逻辑综合可测性设计可测性设计可测性设计可测性设计低功耗设计低功耗设计低功耗设计低功耗设计布局布线布局布线布局布线布局布线后仿真后仿真后仿真后仿真SynopsysSynopsysAltaAltaEpicEpicSynopsysSynopsysIKOSIKOSCadenceCadenceCompassCompassSynopsysSynopsysVantageVantageVantageVantageCadenceCadenceSynopsysSynopsysSynopsysSynopsysCompassCompassMentor GraphicsMentor GraphicsCadenceCa

6、denceAvant!Avant!Mentor GraphicsMentor GraphicsSunriseSunriseSynopsysSynopsysCompassCompass第11页/共44页EDA概述EDA业界三强：Cadence，强项为IC版图设计和PCB设计 Synopsys，强项为逻辑综合 Mentor Graphics，强项为PCB设计和深 亚微米IC设计验证和测试第12页/共44页EDA概述Cadence 公司简介：成立于1988年，公司总部位于美国加利福尼亚州的San Jose，是全球最大的EDA供应商。产品涵盖领域：包括系统顶层设计与仿真、信号处理、电路设计与仿真、PC

7、B设计与分析、FPGA及ASIC设计以及深亚微米IC设计等。第13页/共44页EDA概述 Cadence 全定制IC设计工具 Virtuos Schematic Composer Analog Design Environment Virtuos Layout Editor Spectra Virtuoso Layout Synthesizer Assura dracula Diva 第14页/共44页第三章Cdence的系统组织结构v大多数 Cadence 工具使用同样的库模型，库结构按目录结构组织数据，这利于不同工具之间的数据交互和一致操作。物理组织逻辑组织目录库子目录单元子目录视图第15

8、页/共44页vTerms and Definitions库（library）：特定工艺相关的单元集合单元（cell）：构成系统或芯片模块的设计对象视图（view）：单元的一种预定义类型的表示CIW：命令解释窗口第16页/共44页系统启动v系统启动1 前端启动命令命令规模功能icdes基本数字模拟设计输入icdssicde 加数字设计环境icmsm前端模拟、混合、微波设计iccaxl前端设计加布局规划第17页/共44页系统启动2 版图工具启动命令命令规模功能layouts基本版图设计（具有交互 DRC 功能）layoutPlusm基本版图设计（具有自动化设计工具和交互验证工具）第18页/共44页

9、系统启动3 系统级启动命令命令规模功能swbsPcb 设计msfbl混合型号IC设计icfbxl前端到后端大多数工具第19页/共44页系统启动 第20页/共44页系统启动 Command Interpreter Window（CIW）Log 文件菜单栏窗口号输出域命令提示行输入域鼠标按钮提示第21页/共44页第四章 模拟IC设计环境ADE第22页/共44页Schematic Composor第23页/共44页Schematic Composor第24页/共44页Schematic Composor新建一个Cellview In the CIW or Library Manager,select

10、 File-New-Cellview第25页/共44页Schematic Composor添加器件 Select Add-instance to display the Add Instance form第26页/共44页Schematic Composor添加连线并给连线命名 Select Add-Wire or press i to add wires for instances Select Add-Wirename to display the view of add wire name第27页/共44页Schematic Composor添加管脚 Select Add-pin or

11、press p 每一个管脚都有确定的名字和方向（input，output，or inputoutput）。管脚有三种类型：Schematic pins Symbol pins Offsheet pins第28页/共44页Schematic Composor添加激励源 Source and ground cells are in the analoglib library.第29页/共44页Analog Simulation模拟仿真流程：第30页/共44页Analog Simulation启动仿真环境 Select Tools-Analog Environment from the schema

12、tic menu banner,or select Tools-Analog Environment Simulation from the CIW第31页/共44页Analog Simulation设置仿真器 Select Simulator/Directory/Host第32页/共44页Analog Simulation设置模型文件 Select the model files in simulation window,Select Setup-Model Libraries第33页/共44页Analog Simulation设置设计变量 Select Variables-Edit or

13、click the Edit Variables icon第34页/共44页Analog Simulation设置仿真类型 Select Analyses-Choose or click the Choose Anayses icon第35页/共44页Analog Simulation选择信号输出 Select:Output-To Be Plotted-Select On Schematic第36页/共44页Analog Simulation提取网表第37页/共44页Analog Simulation运行仿真 Select Simulation-Run or Select the Run ic

14、on on the right side of the simulation window第38页/共44页Simulation Results Display Tools波形显示工具用于显示仿真数据，Cadence中波形显示及相关工具包括：WaveScan Waveform Window（AWD）Waveform Calculator（WaveScan&AWD）Results Browser Snapshot Tool Annotating Component Display第39页/共44页Simulation Results Display Tools波形显示工具选择：Accessibl

15、e from the Session-Options command window in ADE to switch between AWD and Wavescan第40页/共44页Simulation Results Display ToolsThe WaveScan Results Browser Select Tools-Results Browser from ADE第41页/共44页Simulation Results Display ToolsCalculator in WaveScan第42页/共44页Simulation Results Display ToolsThe Waveform Window(AWD)第43页/共44页感谢您的欣赏！第44页/共44页