CMOS上機項目cadence教程IC設計工具原理學習教案

1、第1頁/共45頁第一頁，共46頁。第一章 IC設計(shj)基礎 集成電路設計就是根據電路功能和性能的要求，在正確選擇系統(tǒng)配置、電路形式、器件結構、工藝方案(fng n)和設計規(guī)則的情況下，盡量減小芯片面積，降低設計成本，縮短設計周期以保全全局優(yōu)化，設計出滿足要求的集成電路。其最終的輸出是掩模版圖，通過制版和工藝流片得到所需的集成電路。第2頁/共45頁第二頁，共46頁。IC設計(shj)基礎 集成電路制造(zhzo)過程示意圖：第3頁/共45頁第三頁，共46頁。IC設計(shj)基礎 集成電路設計域主要包括(boku)三個方面： 行為設計（集成電路的功能設計） 結構設計（邏輯和電路設計） 物理

2、設計（光刻掩模版的幾何特性和物 理特性的具體實現）第4頁/共45頁第四頁，共46頁。IC設計(shj)基礎 IC設計(shj)流程：第5頁/共45頁第五頁，共46頁。IC設計(shj)基礎 典型(dinxng)的實際分層次設計流程：第6頁/共45頁第六頁，共46頁。IC設計(shj)基礎 分層次(cngc)設計流程主要適用于數字系統(tǒng)設計，模擬IC設計基本上是手工設計。 即便是數字IC設計，也需要較多的人工干預。第7頁/共45頁第七頁，共46頁。IC設計(shj)基礎 IC設計方法(fngf) （1）全定制設計 （2）半定制設計 通道門陣列法 門海法 （3）定制設計 標準單元法 通用單元法第8頁

3、/共45頁第八頁，共46頁。第二章 EDA概述(i sh) 電子設計自動化（EDA：Electronic Design Automation）就是利用計算機作為工作平臺(pngti)進行電子自動化設計的一項技術。 涵蓋內容：系統(tǒng)設計與仿真，電路設計與仿真，印制電路板設計與校正，集成電路版圖設計數?；旌显O計，嵌入式系統(tǒng)設計，軟硬件系統(tǒng)協(xié)同設計，系統(tǒng)芯片設計，可編程邏輯器件和可編程系統(tǒng)芯片設計，專用集成電路設計等 第9頁/共45頁第九頁，共46頁。EDA概述(i sh) EDA發(fā)展概況： （1）20世紀60、70年代出現計算機輔助設計（CAD） （2）隨后出現CAE、CAM、CAT、CAQ。 （3

4、）20世紀80年代，初級的具有自動化功能的EDA出現。 （4）20世紀90年代，EDA技術滲透到電子設計和集成電路設計各個領域，形成了區(qū)別于傳統(tǒng)設計的整套設計思想(sxing)和方法。 （5）當前，深亞微米工藝和SoC設計對EDA技術提出更高更苛刻的要求。第10頁/共45頁第十頁，共46頁。EDA概述(i sh) EDA應用(yngyng)于三方面： 印制電路板的設計（PCB） 可編程數字系統(tǒng)設計（CPLD、 FPGA、SOPC） IC設計（ASIC, Soc）第11頁/共45頁第十一頁，共46頁。 EDA概述(i sh) IC設計工具按其用途分類： （1）設計輸入與仿真工具 （Cadence

5、公司的Virtuoso composer、Verilog-XL、NC-verilog ） （2）綜合工具 （Synopsys公司的DC Expert ，Cadence公司的BuilderGates，Magma公司的Blast RTL） （3）布局(bj)和布線 （Cadence PKS和SE-PKS ，Synopsys的Physical Compiler, Magma公司的Blast Fusion） （4）物理版圖設計和驗證工具（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（

6、Synopsys公司的HSpice ，Cadence公司的Spectre Simulator ,Tanner公司的S-edit）第12頁/共45頁第十二頁，共46頁。EDA概述(i sh) EDA主要(zhyo)供應商：第13頁/共45頁第十三頁，共46頁。EDA概述(i sh) EDA業(yè)界三強： Cadence，強項為IC版圖設計和PCB設計 Synopsys，強項為邏輯綜合 Mentor Graphics，強項為PCB設計和深 亞微米(wi m)IC設計驗證和測試第14頁/共45頁第十四頁，共46頁。EDA概述(i sh) Cadence 公司簡介： 成立于1988年，公司總部位于美國加利

7、福尼亞州的San Jose，是全球最大的EDA供應商。 產品涵蓋領域： 包括系統(tǒng)頂層設計與仿真、信號處理(xn ho ch l)、電路設計與仿真、PCB設計與分析、FPGA及ASIC設計以及深亞微米IC設計等。第15頁/共45頁第十五頁，共46頁。EDA概述(i sh) Cadence 全定制(dn zh)IC設計工具 Virtuos Schematic Composer Analog Design Environment Virtuos Layout Editor Spectra Virtuoso Layout Synthesizer Assura dracula Diva 第16頁/共45

8、頁第十六頁，共46頁。第三章Cdence的系統(tǒng)(xtng)組織結構v 大多數 Cadence 工具使用同樣的庫模型，庫結構按目錄結構組織數據，這利于不同工具之間的數據交互和一致(yzh)操作。物理(wl)組織邏輯組織目錄庫子目錄單元子目錄視圖第17頁/共45頁第十七頁，共46頁。v Terms and Definitionsv 庫（library）：特定工藝相關的單元集合v 單元（cell）：構成系統(tǒng)或芯片模塊的設計對象v 視圖(sht)（view）：單元的一種預定義類型的表示v CIW：命令解釋窗口第18頁/共45頁第十八頁，共46頁。系統(tǒng)啟動v系統(tǒng)啟動(qdng)v1 前端啟動(qdng)

9、命令命令規(guī)模功能icdes基本數字模擬設計輸入icdssicde 加數字設計環(huán)境icmsm前端模擬、混合、微波設計iccaxl前端設計加布局規(guī)劃第19頁/共45頁第十九頁，共46頁。系統(tǒng)啟動2 版圖工具(gngj)啟動命令命令規(guī)模功能layouts基本版圖設計（具有交互 DRC 功能）layoutPlusm基本版圖設計（具有自動化設計工具和交互驗證工具）第20頁/共45頁第二十頁，共46頁。系統(tǒng)啟動3 系統(tǒng)級啟動(qdng)命令命令規(guī)模功能swbsPcb 設計msfbl混合型號IC設計icfbxl前端到后端大多數工具第21頁/共45頁第二十一頁，共46頁。系統(tǒng)啟動 第22頁/共45頁第二十二頁

10、，共46頁。系統(tǒng)啟動 Command Interpreter Window（CIW）Log 文件(wnjin)菜單欄窗口(chungku)號輸出(shch)域命令提示行輸入域鼠標按鈕提示第23頁/共45頁第二十三頁，共46頁。第四章 模擬(mn)IC設計環(huán)境ADE第24頁/共45頁第二十四頁，共46頁。Schematic Composor第25頁/共45頁第二十五頁，共46頁。Schematic Composor第26頁/共45頁第二十六頁，共46頁。Schematic Composor 新建一個(y )Cellview In the CIW or Library Manager,select

11、 File-New-Cellview第27頁/共45頁第二十七頁，共46頁。Schematic Composor 添加(tin ji)器件 Select Add-instance to display the Add Instance form第28頁/共45頁第二十八頁，共46頁。Schematic Composor 添加連線(lin xin)并給連線(lin xin)命名 Select Add-Wire or press i to add wires for instances Select Add-Wirename to display the view of add wire name

12、第29頁/共45頁第二十九頁，共46頁。Schematic Composor 添加(tin ji)管腳 Select Add-pin or press p 每一個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 Offsheet pins第30頁/共45頁第三十頁，共46頁。Schematic Composor 添加(tin ji)激勵源 Source and ground cells are in the analoglib library.第31頁/共45頁第三十一頁，共46頁。An

13、alog Simulation 模擬(mn)仿真流程：第32頁/共45頁第三十二頁，共46頁。Analog Simulation 啟動仿真(fn zhn)環(huán)境 Select Tools-Analog Environment from the schematic menu banner,or select Tools-Analog Environment Simulation from the CIW第33頁/共45頁第三十三頁，共46頁。Analog Simulation 設置(shzh)仿真器 Select Simulator/Directory/Host第34頁/共45頁第三十四頁，共46

14、頁。Analog Simulation 設置模型(mxng)文件 Select the model files in simulation window, Select Setup-Model Libraries第35頁/共45頁第三十五頁，共46頁。Analog Simulation 設置設計(shj)變量 Select Variables-Edit or click the Edit Variables icon第36頁/共45頁第三十六頁，共46頁。Analog Simulation 設置(shzh)仿真類型 Select Analyses-Choose or click the Cho

15、ose Anayses icon第37頁/共45頁第三十七頁，共46頁。Analog Simulation 選擇信號(xnho)輸出 Select :Output-To Be Plotted-Select On Schematic第38頁/共45頁第三十八頁，共46頁。Analog Simulation 提取(tq)網表第39頁/共45頁第三十九頁，共46頁。Analog Simulation 運行(ynxng)仿真 Select Simulation-Run or Select the Run icon on the right side of the simulation window第4

16、0頁/共45頁第四十頁，共46頁。Simulation Results Display Tools 波形(b xn)顯示工具用于顯示仿真數據，Cadence中波形(b xn)顯示及相關工具包括： WaveScan Waveform Window（AWD） Waveform Calculator（WaveScan&AWD） Results Browser Snapshot Tool Annotating Component Display第41頁/共45頁第四十一頁，共46頁。Simulation Results Display Tools 波形(b xn)顯示工具選擇： Accessi

17、ble from the Session-Options command window in ADE to switch between AWD and Wavescan第42頁/共45頁第四十二頁，共46頁。Simulation Results Display Tools The WaveScan Results Browser Select Tools-Results Browser from ADE第43頁/共45頁第四十三頁，共46頁。Simulation Results Display Tools Calculator in WaveScan第44頁/共45頁第四十四頁，共46頁。感謝您的觀看(