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1、集成电路设计EDA工具实验指导书（试用版）编写：潘欣欣 艾娉婷 王东红 司玉娟吉林大学珠海学院电子信息系微电子学科教研组2009年9月学生实验守则一、 学生必须按照教学计划规定的时间，或预定的时间上实验课，不得迟到、早退或无故缺课。二、 必需遵守实验室的各项规章制度，服从实验教师的指导，保持室内整洁、卫生、安静、有序。实验室内不得吸烟、接打 。三、 遵守操作规程，注意人身安全。未经教师允许不许动用与本实验无关的设备；凡因违犯操作规程，或擅自动用其他设备而造成损坏的，应按学校规定赔偿。四、 实验前必须认真阅读实验指导书，明确实验目的，理解实验原理，填写实验报告，课后要独立完成实验报告，并按时交给
2、任课教师批阅。五、 实验完毕后应将计算机关机，搞好室内卫生，关好电门窗，经教师同意后方可离开实验室。目 录引 言1实验一 Linux操作系统入门2实验二 Zeni设计系统入门及常用命令.4实验三 CMOS与非门电路原理图设计.21实验四 CMOS与非门电路原理图仿真实验五 CMOS与非门电路版图设计29实验六 CMOS与非门版图验证1设计规则检查（DRC）实验七 CMOS与非门版图验证2版图与原理图一致性检查（LVS）.实验八 Zeni系统中的寄生参数提取（PE）及信号完整性分析（SI）引言本实验是一门培养学生学生集成电路设计能力的专业实践课程，是现代集成电路设计的基础课程。通过学习半导体集成
3、电路设计、半导体工艺为基础理论，将理论与实践相结合，培养学生分析能力和解决问题能力以及集成电路软件工具的使用，掌握微电子技术人员所需的基本理论和能力，为学生以后从事集成电路设计工作打下基础。本次实验课程的主要内容包括了解集成电路设计流程、工艺库命令文件、完成或非门最小化设计。本实验课程以课堂讲授和学生实际操作想结合的方式进行的。要求学生在完成预习报告、设计方案选择、及其设计验证，提交实验报告。成绩考核方式，按照出勤情况（10%）、预习课堂记分（40%）、报告成绩（50%）进行评定。希望同学们能珍惜这次学习机会，进一步完善自己的知识结构。实验一 LINUX 系统入门一、 实验目的熟悉LINUX操
4、作系统的界面及常用命令。二、 实验内容1. Linux操作系统的界面。开启计算机，在显示如下登陆界面时，输入本实验室规定的相应的用户名及密码：Username：ic0xPassword：student回车即登录进入Linux操作系统的桌面。2. Linux系统的常用命令。（1）文件系统及文件管理类n cd 切换目录n cd .返回上一级目录n pwd显示当前工作目录n ls 列出目录内容n mkdir创建目录n rmdir 删除空目录n clear 清屏n cp复制文件n rm删除文件n mv 移动文件n exit 退出（2）vi 编辑器Vi是UNIX/Linux操作系统中最经典的文本编辑器，
5、几乎所有的UNIX/Linux发行版本都提供这一编辑器。Vi是全屏幕文本编辑器，它只能编辑字符，不能对字体，段落等进行排版。Vi没有菜单，只有命令。n 启动vi的命令格式是: vi 文件名n 如果不指定文件名，或指定的文件名不存在，则新建一文本文件（未命名的或以指定文件名命名的）。n 如果指定文件存在，则打开指定文件进行编辑。输入文本指令：要输入文本必须首先将工作模式转换为文本编辑模式，在命令模式下键入i, I, a, A, o, O命令中的任意一个即可。此时在状态/命令区出现“-INSERT-”字样。 i 从当前的光标位置开始输入字符 I 光标移动到当前行的行首，开始输入字符 a 从当前光标
6、的下一个位置，开始输入字符 A 光标移动到当前行的行尾，开始输入字符 o 在光标所在行之下新增一行 O 在光标所在行之上新增一行 n 最后行模式：在命令模式下，按:键进入最后行模式，此时vi会在屏幕的底部显示:符号作为最后行模式的提示符号，等待拥护输入相关命令。命令执行完毕之后，vi自动回到命令模式。n Esc 退出当前命令状态，光标所在的位置前开始插入文本；n u撤消恢复最后一次的文本修改: n w 文件名保存为指定的文件: q 退出vi: q! 不保存文件，直接推出vi: wq 存盘并退出vi（3）系统操作：n which 在变量中查找$PATH 设置的目录里查找符合条件的文件 n who
7、is 查找并显示用户信息n reboot 重新启动n shutdown 关机n password设置用户密码三、 实验操作练习在Linux系统进入和退出zeni设计系统操作步骤：建立目录student06/zeniworkmkdir student06/zeniwork 进入目录cd student06/zeniwork显示路径 pwd2.删除zeniwork目录rm r zeniwork3复制文件将spice.txt文件复制到当前student06工作目录 Cp spice.txt /student06/zeniwork4. 用vi 编辑器新建并编辑work.txt文本内容为自己的姓名与学号
8、 Vi work.txt键入 i,进入编辑状态 03060* 键入ESC退出编辑状态实验二 Zeni设计系统入门及常用命令一. 实验目的熟悉Zeni设计系统，设计思路及常用命令的操作二. 实验内容1. Zeni设计系统的管理ZeniSE拥有Analog Simulation Deck（模拟仿真平台）。（1）启动软件1进入工作目录/home/ic/student062启动软件dm &（2）创建一个新的设计库1在ZDMW中，LMB点击菜单栏选项FileNewLibrary2按照以下图所示，用以下信息填充New Library表格。Library Name: NANDIn Directory: /h
9、ome/student06Technology :Attached To Library:INV/home/student06NANDINVOK键确认New Library form。(3) 建立新的单元视图 1. 在ZDMW中，RMB点击NAND库，在子菜单中选择“New Cellview”命令。2. 按照下图所示，用以下的信息填充New Cellview form。Library Name: NANDCell Name: nandView Type: schematicNANDnandschematicschematicOK键确认New Cellview form。原理图编辑器窗口(SEW
10、)自动出现，同时新的原理图单元图建立。3 在ZDMW中，RMB点击NAND库，在子菜单中选择“New Cellview”命令。4 按照下图所示，用以下的信息填充New Cellview form。Library Name: NANDCell Name: nandView Name：layoutView Type: layoutNANDnandlayoutlayoutOK键确认New Cellview form。原理图编辑器窗口(LEW)自动出现，同时新的版图单元图建立。(4)原理图编辑窗口中常用命令1 添加元件2 删除3 复制4 移动5 属性编辑6 2.3. 添加元器件并设参数值 添加PMOS
11、：在窗口横条菜单工具点击图标，或在Add Instance form中，在Instance Name这一栏里填入M0，然后按照如下信息完成表格里的参数列表。n BASE: vdd!n MODEL: Pchn W、L值根据各自设计而定。Nch在Help下拉菜单里，点击Apply键，将光标移回SEW中。在SEW中任意一处点击LMB，将pmos3模型放入。添加NMOS,同上述操作一样，在横条菜单里选择图标，并且把弹出的Add instance菜单用以下信息填充。n Instance Name: M1n BASE: gnd!n MODEL: Nch n L:0.35n W:0.9将noms3模型放入S
12、EW中。注意：由于Pmos 在spice .txt 模型文件中已经定义好的模型名称，所以注意引用模型名称与模型文件中的一致。24. LMB点击图标或点击AddWire通过LMB点击M0的漏区，然后移动光标至M1的漏区，将M0和M1的漏区连接起来，LMB点击M1的漏区，终止连线。以同样的方式，将M0和M1的栅连接起来。在移动光标的时候，可以发现，离光标最近的pin脚会出现一个黄色的小方块，按下ctrlLMB或shiftLMB键，可以将当前的连线捕获连接在该点栅。按下Esc键，可以取消Add Wire命令。2.4 添加输入输出端口：LMB（鼠标左键）点击 图标，或点击AddPin。输入端在Add
13、Pin form中，将Pin的名称设为IN，将pin的方向设为Input。输出端，将Pin的名称设为OUT，将pin的方向设为Output。2.5在横条菜单中LMB点击vdd图标和接地图标，将它们放入合适的位置，并且将其与MOS的pin脚用连线连接起来。以上就完成了对反相器的原理图设计。26 LMB点击check Current Cellview，checkHierarchy对本层次原理图进行检查并保存。 DesignCheck and Save来检查原理图的错误，并且保存。 27 绘制符号图符号图是对原理图的一种表示形式，主要是构建层次化原理图简单化，符号图在原理图中能够直观的映像出其功能，
14、特别是进行复杂原理图设计时，可以直接调用其符号，简单明了，快捷方便。点击Cellview Create From Cellview 创建新的sympol Cellview，left :指的是sympol的左侧，输入 in ，表明左侧可以输入端口，right表示右侧，输出端口 out。当红线边线框框没有的时候，可以选择addselection Box 。3 Zeni Schematic Editor中的仿真在这部分我们将在输入引脚上加入激励信号，同时使用spice3仿真器进行电路性能分析。最后，我们可以通过Zeni波形浏览器查看仿真后的波形。仿真方法一：3.1. 在输入引脚加入激励Step1：在Zeni SE窗口中，在横条菜单栏上用LMB点击图标。Step12：在如下图的Add Instance对话框中用以下的信息将空格填充。n Library Name：analogn Cell Name：vdcn View Name：symboln DC：5v完成电路图绘制，切记S
