IBIS模型的整理

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1、网络事业部上海研究所硬件电子期刊第一期经验共享五IBIS模型的整理开发四部何广敏曹烨摘要本文首先简述了IBIS的发展历史及其应用分析了整理新获得的IBIS模型的必要性并根据作者整理IBIS模型的实际经验和对IBIS标准的理解提出了IBIS模型需要整理的内容和具体方法关键词板级电路仿真I/OBufferInformationSpecificationIBISIBIS模型整理1引言近年来鉴于数字电路的工作速度和印制板PCB的布线密度越来越高为了确保产品的性能和缩短开发周期迫切需要进行电路的板级仿真仿真的手段主要有SPICE仿真和I/OBuf

2、ferInformationSpecification简称IBIS仿真等IBIS仿真最早是由Intel公司于1990年为开发PCI总线驱动器提出并采用的为了进一步推广和完善IBIS仿真1993年7月Intel公司邀请其它EDA开发商共同正式提出了IBISversion1.0同年8月升级至version1.1并成立了IBIS开放论坛IBISOPENFORUM随着越来越多的EDA开发商IC厂商以及系统开发厂商加入IBIS开放论坛在他们的通力合作下IBISversion2.0于1994年7月发表1995年2月IBIS开放论坛被EIA吸收为下属

3、组织在对IBISversion2.0作了少量技术上和文字上的修改的基础上通过正式的投票表决程序发表了IBISversion2.1[1][2]1995年12月IBISversion2.1被美国国家标准协会采纳为国家标准ANSI/EIA-656目前IBIS已正式发表的版本为version3.2version4.0正在讨论之中由于IBIS模型只涉及器件I/Obuffer的电气特性不包含器件内核的结构过程和性能[3]等信息从而有效保护了IC开发商的知识产权因此与SPICE模型相比IBIS模型比较容易从器件生产厂家获得同时IBIS仿真具有很高的精

4、度而且其仿真速度比SPICE仿[3][4]真快25倍左右基于上述原因目前板级的数字电路仿真主要采用IBIS仿真目前我们公司采用CADENCE14.1部分单位采用CADENCE13.6本文采用CADENCE14.1作为主要的电路原理图的输入板级电路IBIS仿真和自动布线EDA平台本文总结了作者整理IBIS模型的实际经验和对IBIS标准的理解希望能对使用或即将使用CANDENCE进行电路仿真的工程师有所裨益2整理IBIS模型的原因IBIS模型是电路仿真的基础通常IBIS模型文件可以从IC厂商的网站或代理商处得到可是由于IBIS标准出现的较晚

5、国际上对IBIS标准的理解有待进一步深入目前采用IBIS模型进行板级仿真的系统设计企业为数不多因此IC厂家对IBIS模型的重视程度不是很高造成所提供的IBIS模型质量也不高如模型文件语法错误时序参数缺失或错误等有些器件的IBIS模型是从相类似器件的IBIS模型略加修改后得到的还有有些模型是IC厂商委托第三方制作的这样在制作模型时难免会对该器件的了解存有纰漏之处基于上述几个方面的原因我们在得到一个新的IBIS模型文件时需要根据IBIS标准该器件的数据手册或IC厂商提供的数据对其进行检查甚至对其中的某些数据作合理的修改第40页共58页网络事

6、业部上海研究所硬件电子期刊第一期3IBIS模型基础IBIS模型是一种器件级的模型它提供的是器件管脚Pin的I/OBuffer的电气特性并以可阅读的文本文件的格式提供正确理解IBIS模型的概念以及IBIS模型文件的格式是进行模型整理工作的前提3.1IBIS模型的组成要素按照器件管脚输入输出性质的不同IBIS模型中所包含的要素也不同图1所示描述的是输出类型管脚的模型图中模块1表示自器件的Pad到Pin的寄生参数其中C_comp321Rise5R_pkgFallOutputL_pkgC_compC_pkg4图1OutputBuffer的IBI

7、S模型组成表示由输出Pad钳位二极管和输入管该ouputPin同时也为InputPin时引起的输出电容L_pkgR_pkg以及C_pkg表示由绑定引线和Pin引起的电感电阻和电容在模型文件的package描述中会给出具体的分布范围见3.2节下同模块2表示器件内部的ESD保护二极管或钳位二极管模型文件中电压与电流关系表即V/I表的clamp数据描述的是这对二极管的特性模块3表示开关管的开关时间特性在模型文件中用dV/dt表示模块4表示下拉开关管IBIS模型文件V/I表的Pulldown数据描述的就是这个开关管的特性模块5表示上拉开关管IB

8、IS模型文件中V/I表的Pullup数据描述的就是这个开关管的特性对于输入管脚其IBIS模型只包括图1中的模块1和模块2部分如图2所示需要指出的是在IBIS模型中一个管脚可以具有两种属性即输入和输出属性21