第3章 全定制ic设计(电路图绘制以及前仿真)

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1、第三章全定制IC设计（电路图绘制以及前仿真）全定制（fullcustom）集成电路设计方法，是按规定的功能与性能要求，对电路的布局与布线进行专门的优化设计，以达到芯片的最佳利用。全定制设计的最主要工具是Cadence公司开发的IC5141、Synopsys公司的HSPICE与Mentor公司的Calibre。本章用到的工具是IC5141与HSPICE。3.1Cadence系统概述3.1.1Cadence概述Cadence公司是一家大型的EDA软件公司，成立于1988年，它几乎可以完成电子设计的方方面面，包括ASIC设计，FPGA设计和PCB版设计。它的

2、特点如下：1）全球最大的EDA公司。2）提供系统级至版图级的全线解决方案。3）系统庞杂，工具众多，不易入手。4）与众所周知Synopsys公司相比，Cadence的逻辑综合工具略为逊色。然而，除逻辑综合外，Cadence在系统设计、前端设计输入和仿真、自动布局布线、版图设计和验证等领域居行业领先地位。5）具有广泛的应用支持，几乎所有的IC代工厂都提供Cadence的库支持。6）IC工程师必须掌握的工具之一。Cadence与Synopsys的结合可以说是IC设计的黄金搭档。集成电路设计中用到的许多软件，例如IC5141，MMSIM6.0，IUS5.6，S

3、OCEncounter5.2等都是Cadence公司的产品。3.1.2系统组织结构Cadence公司所有工具使用统一的库模型。库按目录结构组织，这有利于工具之间的数据交换和一致操作。Cadence统一的库结构如图3-1所示，包括库的物理组织和逻辑组织。图3-1Cadence的系统组织结构44逻辑组织中的元素定义如下：库（Library）：一个设计（例如电路模块，整个芯片等）。例如可以把D触发器作为一个库。单元（Cell）：构成库的设计对象。例如D触发器由反相器和传输门等构成。反相器和传输门即是D触发器的单元。视图（View）：单元的一种视图形式。例如反

4、相器这个单元有版图（Layout）、电路图（Schematic）、符号（Symbol）等视图形式。3.1.3环境设置使用Cadence，必须在自己的计算机上作一些相应的设置，这些设置包括很多方面。作为初学者，只需进行以下几项设置：1、.cshrc文件设置.cshrc文件是用户启动LINUX的配置文件，指定LINUX系统和EDA工具软件的环境变量，以及LINUX、EDA工具软件和Licence文件所在的路径。.cshrc必须放在用户的homedirectory（家目录）下，若用户是csh，则用户启动Linux时，会自动载入homedirectory下的.

5、cshrc文件。2、.cds.lib文件设置.cds.lib文件是Cadence的库管理文件，通常存放在启动目录下。icfb&启动时，会自动将启动目录下的.cds.lib文件载入。对于初次使用Cadence的用户，Cadence会在用户的启动目录下生成一个.cds.lib文件，用户通过CIW生成一个库时，Cadence会自动将其加入启动目录下的.cds.lib文件中。如果用户需要加入自己的库，则可以修改自己的库管理文件.cds.lib。3、.cdsenv文件设置.cdsenv文件包含了Cadence软件的一些初始设置，该文件用Skill语言写成的，Ca

6、dence可直接执行。4、.cdsinit文件设置与.cdsenv一样，.cdsinit中也包含了Cadence软件的一些初始化设置，该文件是用Skill语言写成的，Cadence可直接执行。在icfb&启动时，会首先自动调用.cdsinit文件和.cdsenv文件并执行其中的语言。若仅为初学者，可以不编写这两个文件，Cadence会自动调用隐含的设置。.cdsenv和.cdsinit这二个文件可存在于ic5141平台的安装目录、用户目录和启动目录下。icfb&启动时，优先载入的次序是启动目录、用户目录和IC5141安装目录。445、工艺文件（tech

7、nologyfile）设计技术文件库对于IC设计而言是非常重要的，其中包含了很多设计中所必需的信息。对于版图设计者而言，技术库就显得更为重要了。要生成技术文件库，必须先编写技术文件。技术文件主要包括层的定义，符号化器件的定义，层、物理以及电学规则和一些针对特定的Cadence工具的规则的定义，例如自动布局布线的一些规则，版图转换成GDSII文件时所用到的层号定义。初学者不用试图去编写技术文件，可使用现成的PDK，详见附录中的PDK安装。6、显示文件（display.drf）设置display.drf文件控制Cadence工具的显示，一般位于PDK安装目

8、录或工作目录下。初学者不用试图去编写display.drf文件，可使用现成的PDK，详见附录中