基于Cadence的IC设计(极好)

第1章CadenceIC5.1.41的基本设置本章是CadenceIC5.1.41是设计的简明入门教程，目的是让读者在刚接触该软件的时候对它的基本功能有一个总体的了解。本章主要内容如下：[1]启动CadenceIC前的准备；[2]CommandInterpreterWindow(CIW,命令行窗口)；[3]LibraryManager设计库管理器；[4]Virtuoso®SchematicEditor电路图编辑器简介；[5]Virtuoso®AnalogDesignEnvironment(ADE)简介。1.1启动前的准备要在Unix/Linux使用CadenceIC5.1.41工具应当保证以下的条件：[1]保证CadenceIC5.1.41已经由管理员正确地安装在电脑上；并且软件授权密钥已经设置完成。[2]在Shell中设置了正确的环境变量。必须将CadenceIC的安装路径加入Shell环境变量，CadenceIC5.1.41才能正常运行。以Cshell为例，CadenceIC被安装在了/tools/cadence/ic5141，则需要在~/.cshrc文件中加入这样的路径配置语句：setenvic50/tools/cadence/ic5141setLD_LIBRARY_PATH=($ic50/tools/lib$ic50/tools/dfII/lib$ic50/tools/tcltk/tcl8.0/lib$LD_LIBRARY_PATH)setpath=($ic50/tools/bin$ic50/tools/dfII/bin$ic50/tools/dracula/bin$path)也可以把路径的设置写在一个单独的配置文件中。例如，将上面的配置写在配置文件/env/cadence_5141中，则可以在~/.cshrc中加入一行source/env/cadence_51411.1.1启动配置文件：.cdsinit.cdsinit文件是在CadenceIC中启动时运行的SKILL脚本文件。该文件配置了很多CadenceIC5.1.41的环境配置，包括使用的文本编辑器、热键设置、仿真器的默认配置等。如果CadenceIC没有找到.cdsinit文件，软件中的快捷键等功能都不能适用。CadenceIC搜索.cdsinit文件时，首先会搜索程序的启动路径，然后搜索的是用户的主目录。例如：在~/project目录下运行icfb&，则首先CadenceIC会尝试载入~/project/.cdsinit。如果这个文件不存在则会尝试载入~/.cdsinit。默认配置文件路径：Cadence工具目录/tools/dfII/samples/local/cdsinit1.1.2其他配置文件如果需要，在程序的运行目录建立其他的启动配置文件，如.cdsenv、.cdsplotinit、display.drf等。这些配置文件分别有自己的用途：.cdsenv:用于设置启动时的环境变量；.cdsplotinit:CadenceIC打印和输出图型的设置；2display.drf:版图编辑器中显示颜色等的配置；这些配置文件的搜索路径首先是程序启动目录。其次是用户的主目录。这些配置文件的样本位置如下：.cdsenv：Cadence安装目录/tools/dfII/samples/.cdsenv.cdsplotint：Cadence安装目录/tools/plot/samples/cdsplotinit.sampledisplay.drf：Cadence安装目录/share/cdssetup/dfII/default.drf1.1.3设置设计库配置文件：cds.lib设计库(library)配置文件放置在CadenceIC程序的运行路径下，比如要在~/project目录下运行CadenceIC，则需要在该目录下建立cds.lib文件。这个文件设置的是CadenceIC中的设计库的路径。常用命令格式：zDEFINE格式：DEFINE库名库路径zINCLUDE格式：INCLUDE另外一个cds.lib的全路径z#行注释符，在行首加入则该行无效。如果cds.lib文件是空文件，则CadenceIC的设计库中就会是空的。为了添加基本元件库，需要一些基本元件。可以在cds.lib文件中加入一行：INCLUDECadence安装目录/share/cdssetup/cds.lib1.2命令行窗口（CommandInterpreterWindow，CIW)完成上述设置之后，就可以在命令行下运行CadenceIC5.1.41软件：icfb&CadenceIC的命令行窗口（又称为命令解释器，CommandInterpreterWindow,CIW）就会出现：图1.1命令行窗口（CIW）该窗口包括几个部分：菜单栏、输出窗口、命令行、鼠标命令、提示1.2.1命令行窗口（CIW）菜单CIW菜单展开包含以下选项，下面将介绍其中比较重要的一些选项：3图1.2CIW菜单展开内容zFileÆNew建立新的设计库(DesignLibrary)或者设计的CellView;zFileÆimport导入，可以导入的信息包括gds版图、电路图、cdl网表、模型库甚至verilog代码等。zFileÆOpen打开“Cell”的“View”，根据不同的“View”的类型，Cadence将选择适当的编辑器：例如，如果一个“View”是一个符号(symbol)则Cadence将选择VirtuosoSymbolEditor打开；如果是一个电路图（schematic）则Cadence会选择VirtuosoSchematicEditor来打开；如果是一个版图(layout)则会用VirtuosoLayoutEditor打开；如果是Verilog或VerilogA代码则会用文本编辑器打开。zFileÆExport导出文件。同样，可以将Cadence设计库导出成各种文件类型。zFileÆExit退出icfb工作环境。4zToolsÆLibraryManager很实用的图形化设计库浏览器，界面如图1.3所示。后面将详细介绍其中的内容。图1.3“LibraryManager”界面zToolsÆLibraryPathEditor图1.4“LibraryPathEditor”界面这是一个用来修改设计库配置文件(cds.lib)的图形化界面，如图1.4所示。在这个界面中可以直观地对cds.lib文件进行修改和添加。zToolsÆVerilogIntegration里面有2个选项分别是Verilog-XL和NC-Verilog，是两种Verilog仿真环境，用于对混合信号电路和数字电路的仿真。zToolsÆAnalogEnvironment该子菜单用于模拟电路仿真，里面的选项包括：Simulation:打开Virtuoso®AnalogDesignEnvironment（ADE）5图1.5“AnalogEnvironment”界面Calculator：用于对仿真结果进行进一步计算的计算器工具ResultBrowser:仿真结果浏览器Waveform:仿真结果绘图程序。这些工具的使用将在各个章节中介绍。zToolsÆTechnologyFileManager用于管理设计库和模型库之间的对应关系设置。图1.6“TechnologyFileManager”界面zOptions该菜单内的选项主要用于配置icfb的环境并保存/载入需要的配置。该菜单中还提供了用于管理产品秘钥的工具。1.2.2CIW中的其他部分输出窗口，如图1.7所示。主要显示一些操作的输出信息和提示，包括一些状态信息和警告信息、错误提示。这些提示有助于分析操作中的问题。命令行：在这一栏中可以运行SKILL语言的命令，利用命令可以对界面上的任何项目进行控制，从电路编辑到仿真过程，都可以用SKILL语言控制。图1.7CIW中的输出窗口与命令行CIW中的输出窗口和命令行和在一起实际上就是一个命令界面。命令语言是SKILL语言。图形界面只是在命令行基础上的扩展。在图形界面上的任何操作或者快捷键都是通过命令行来昀终实现的。因而理论上用命令行可以完成一切操作，当然能实际应用中这样做并不方便。命令行的好处是可以采用语言控制复杂的操作，并且可以进行二次开发，将命令与界面整合起来。6这样就提高了整个软件的可扩展性和易用性，这也是CadenceIC这个软件成功的重要原因。鼠标命令如图1.8所示。这一栏显示的是鼠标单击左、中、右键分别会执行的SKILL命令。图1.8鼠标命令窗口提示栏：这一栏以””起头，如图1.9所示，显示的是当前正在CadenceIC程序的功能提示。图1.9提示栏窗口以下根据一般设计过程中的使用顺序，对一些常用工具进行详细介绍。1.3LibraryManager设计库管理器首先介绍的是设计库管理器(LibraryManager)。图1.3中的窗口是设计库管理器的窗口，如果打开平时隐藏的分类(Category)面板和文件（Files）面板则显示界面如图1.10所示。该界面分为如下几部分：菜单栏、面板显示选项栏、设计库浏览面板和信息，以下将一一介绍。图1.1设计库管理器的分类(Category)面板和文件（Files）面板1.3.1设计库浏览面板设计库浏览面板如图1.10所示。面板处于设计库浏览器的中部，从左到右共分有4栏，分别为设计库（Library）、类别（Category）、单元（Cell）、显示（View）栏。右面的3栏中每一栏中显示的都是该栏的左邻栏中选定的项目的展开。例如：图中的分类栏中显示的就是设计库“analogLib”中的内容，而单元栏中显示的就是分类“Parasitics”包含的内容，同样“View”栏中列出的就是单元“pcapacitor”所包含的内容。另外，还可以打开“ShowFiles”选项，显示各个单元和“View”所对应的文件。也就是图中面板管理器右下角的两栏，标题是“FilesinLibrary”和“FilesinCell”。这里解释一下各个层次的含义，以便理解这些栏的用途。z设计库是在cds.lib文件中定义的。一个设计库中可以含有多个单元。合理的设置设计库可以提高文件系统中的设计的可管理性。例如可以将每个项目中的电路放到各自的设计库中。这7样在今后的数据备份、导入导出中都回节省很大精力。z单元则是一个电路的基础单位，一个单元就相当于电路的一个模块，这个模块即可以是低层模块，表示部分电路；也可以是顶层模块，表示整个电路。z同一个单元在设计中需要不同的表示方法，例如一个模拟电路模块，在设计内部结构的时候可能需要将它表示为电路图；而在引用该模块的时候则需要将其表示为一个器件符号；在绘制版图的时候可能需要将该模块表示为版图的一个部分。所以一个单元就必须有多种表示方式，称为“Views”。上面举例的模块就可以有电路图（schematic）、器件符号（symbol）、版图（layout）三个（View）。在设计中应当保证同一个“Cell”的各个“View”是等效的。z分类是在设计库和单元之间人为增加的一个虚拟层次，当一个设计库的规模比较大的时候，可以用分类的方式理清设计库中单元的组织。在小规模的设计中分析往往不必要，这时可以在面板显示选项栏取消显示分类（ShowCategory）选项，分类就会被跳过。在该面板中，用鼠标右键点击设计库、单元或者“View”都会有弹出菜单出现。其中包含了很多常用命令，比如打开、删除、移动、复制、属性等。这些操作都有完整的图形界面向导，这里就不再详细介绍。1.3.2设计库浏览器菜单菜单中有很多命令和设计库管理器面板的右键菜单中的命令是相同的，这里主要介绍其中只有菜单中才有的命令zFiles菜单：„FilesÆNewÆLibrary/CellView/Category:新建设计库/单元View/分类„FilesÆSaveDefaults/LoadDefaults:将设计库浏览器设置保存在.cd