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1、CADENCECADENCE1IC IC设计工具原理设计工具原理（CadenceCadence应用）应用）CADENCECADENCE2第一章 IC设计基础 集成电路设计就是根据电路功能和性能 的要求，在正确选择系统配置、电路形 式、器件结构、工艺方案和设计规则的 情况下，尽量减小芯片面积，降低设计 成本，缩短设计周期以保全全局优化， 设计出满足要求的集成电路。其最终的 输出是掩模版图，通过制版和工艺流片 得到所需的集成电路。CADENCECADENCE3IC设计基础 集成电路制造过程示意图：CADENCECADENCE4IC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
2、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）CADENCECADENCE5IC设计基础 IC设计流程：CADENCECADENCE6IC设计基础 典型的实际分层次设计流程：CADENCECADENCE7IC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。CADENCECADENCE8IC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CADENCECADENCE9第二章 EDA概述 电子设计自动化（EDA：Elect
3、ronic 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 CADENCECADENCE10EDA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
4、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。CADENCECADENCE11EDA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）CADENCECADENCE12EDA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Bu
5、ilderGates，Magma公司的Blast RTL） （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）CADENCECADENCE13EDA概述 EDA主要
6、供应商：VHDLVHDL仿真仿真行为综合行为综合逻辑综合逻辑综合可测性设计可测性设计低功耗设计低功耗设计布局布线布局布线后仿真后仿真SynopsysSynopsysAltaAltaEpicEpicSynopsysSynopsysIKOSIKOSCadenceCadenceCompassCompassSynopsysSynopsysVantageVantageVantageVantageCadenceCadenceSynopsysSynopsysSynopsysSynopsysCompassCompassMentor GraphicsMentor GraphicsCadenceCadenceAv
7、ant!Avant!Mentor GraphicsMentor GraphicsSunriseSunriseSynopsysSynopsysCompassCompassCADENCECADENCE14EDA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CADENCECADENCE15EDA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
8、 路设计与仿真、PCB设计与分析、FPGA及ASIC 设计以及深亚微米IC设计等。CADENCECADENCE16EDA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 CADENCECADENCE17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
9、。物理组织逻辑组织目录库子目录单元子目录视图CADENCECADENCE18vTerms 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CADENCECADENCE19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CADENCECADENCE20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
10、（ 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）CADENCECADENCE21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CADENCECADENCE22系统启动CADENCECADENCE23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CADENCECADENCE24第四章 模拟IC设计环境ADECADENCECADENCE25Schematic ComposorCADENCE
11、CADENCE26Schematic ComposorCADENCECADENCE27Schematic Composor 新建一个CellviewIn the CIW or Library Manager,select File-New-CellviewCADENCECADENCE28Schematic Composor 添加器件Select Add-instance to display the Add Instance formCADENCECADENCE29Schematic Composor 添加连线并给连线命名Select Add-Wire or press i to add wi
12、res for instancesSelect Add-Wirename to display the view of add wire nameCADENCECADENCE30Schematic Composor 添加管脚Select Add-pin or 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 pinsSymbol pinsOffsheet pinsCADENCECADENCE31Schematic Composor 添加激励源Source and ground cells are in t
13、he analoglib library.CADENCECADENCE32Analog Simulation 模拟仿真流程：CADENCECADENCE33Analog Simulation 启动仿真环境Select Tools-Analog Environment from the schematic menu banner,or select Tools-Analog Environment Simulation from the CIWCADENCECADENCE34Analog Simulation 设置仿真器Select Simulator/Directory/HostCADENCE
14、CADENCE35Analog Simulation 设置模型文件Select the model files in simulation window, Select Setup- Model LibrariesCADENCECADENCE36Analog Simulation 设置设计变量Select Variables-Edit or click the Edit Variables iconCADENCECADENCE37Analog Simulation 设置仿真类型Select Analyses-Choose or click the Choose Anayses iconCADE
15、NCECADENCE38Analog Simulation 选择信号输出Select :Output-To Be Plotted-Select On SchematicCADENCECADENCE39Analog Simulation 提取网表CADENCECADENCE40Analog Simulation 运行仿真Select Simulation-Run or Select the Run icon on the right side of the simulation windowCADENCECADENCE41Simulation Results Display Tools 波形显示
16、工具用于显示仿真数据，Cadence中 波形显示及相关工具包括：WaveScanWaveform Window（AWD）Waveform Calculator（WaveScan&AWD）Results BrowserSnapshot ToolAnnotating Component DisplayCADENCECADENCE42Simulation Results Display Tools 波形显示工具选择：Accessible from the Session-Options command window in ADE to switch between AWD and WavescanCADENCECADENCE43Simulation Results Display Tools The WaveScan Results BrowserSelect Tools-Results Browser from ADECADENCECADENCE44Simula
