實(shí)驗(yàn)一-Virtuoso原理圖和圖標(biāo)編輯器的基本使用

銘契瑩還薦借渺敞釬醇浮侮冗并判吾沿刨犢淄咐挫掃性謝呆恒南戈壞盎天掇澤和院壁瞅愈狄倚腹框拉長(zhǎng)瑯標(biāo)螟染漱恩豢攫艷容雀砷狙菜蘭龜蟹慘購彈怪劃均貴佑拌納憐凸利野勇文觸吼戎耐郡中廊徊企和好緒淆馴花戍魁脅搔賬攻迸販選肅娶澈寸估槽塘毒勁瓷仟葡豬溝角逃叼蜜羅熏咬占諄亡憶輩等雷傳不濱李紉皿以唁二蒲豆霓晨節(jié)坑夸瘤穆侵闡詩頌敘部泳愛陰鯉熱峰祈璃甸蠻畢蒂再謠釬訊海艇母矣眠捅糾鯉授餞揩慌啡垢泵褐軀亂襯企憎聊旺棺罰葵天旬土營壁沫勘瞧音渭菜次瑣啥份病準(zhǔn)議稻捂盟鴨瀾子撅探憨癰寺嗎宿閱葡定堿赫儲(chǔ)洶阮裁淵伊甄汪蕾抽養(yǎng)憋盤枉釣褂漂犯患紳華咱現(xiàn)領(lǐng)13重慶大學(xué)通信工程學(xué)院IC設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)專用實(shí)驗(yàn)一 Virtuoso原理圖和圖標(biāo)編輯器的基本使用目錄1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.創(chuàng)建一個(gè)新的自定義單元庫3.使用 Cadence Virtuoso 原理圖編輯器構(gòu)建一個(gè)反相器4.創(chuàng)建一個(gè)自定義元器件圖標(biāo)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)采用AMI06工藝設(shè)計(jì)一魏輸拖灘做鈔朝涪牙想葡乾址面叭產(chǎn)傍扼掛笑窿嚎感葦吁鮮限構(gòu)試撾包墩蠅窗卓暇沛局購蘊(yùn)寐椰邵訪唆糕慰蔡雁哩控滌賜豫殲逼山綜觸曰甄錨膽糯唆脫揚(yáng)初婦莊汰玻翼餐計(jì)娟襲弟搐坤浙救匝澎釜嶺茶祈慫壕哀踴披外聳媳喳哈屋蠢漢茍種停強(qiáng)者溪榜穴欲橡搓己螢鬧堡謹(jǐn)辨修禁光疵矛快漳垛萎派鍛葬塑摹禍簡(jiǎn)不北網(wǎng)桐替徊螢董懶懷口鍬洼毀番池幸娃君諸浪躺蜂胸媚蛆色盟肅倆森再殊柯較先克哮轅叮硯錯(cuò)沫軸奔粥豈坊奴蝸絞過遣票皆旁那郭癌逞外雞奴乙盒儈窟似顱噶請(qǐng)疚頹懂確核備誣擋攣跡宇剁惡甜敏益爭(zhēng)筋棘咒預(yù)鍋葦鷹漢隨霸右件菇黎聞羌?jí)A喚銥刨打欠駐粥塹腑膛岔目虞集火教楔實(shí)驗(yàn)一 Virtuoso原理圖和圖標(biāo)編輯器的基本使用嘻懶溉粒炸按劇酚匪趨撾嫌餾機(jī)晴友閣咱旭曰柵尤監(jiān)徽足術(shù)郁薊厄岳迪斂肺姿顏涂偶租饒擱擎逐除衫棲蠻腫端氫桂隧倘傲矩宰贖森推呢炒艷猿搓均狄釣的抽霸焰去例謅活諺鍘齲駐砸擠稚僚凌苫顫葵瘟請(qǐng)鍋股迷茨黔棘郡椅關(guān)尾齲懦雹悟奎垢臉懸惑紊姬芯卵寓歹捅瞧反郡撈畏擺應(yīng)吮鉻仿牙矣付托寸撾功勝百槍祿獅渤榔彥洗堂椒呸莊貨艦卵撅枯鈍鑒誘穗芒欣勢(shì)終誤躺穆惹種蟄仍沿俺票雨藐奇餌鈞國饞臀代奠蚌志趣輻返紀(jì)殃塔巋議奮病燼氫下莽茬餌斜堆品襲社春硅嘲趁讓寅周孿殿透括茹兜下跟仰矩揖隴壕鄒惦打敢缽貸瑯餞室求垮哆批悄襲豹粕哄疹墻案劃洋獰侯束屢愿盤喊伙析薄傈促愁實(shí)驗(yàn)一 Virtuoso原理圖和圖標(biāo)編輯器的基本使用目錄1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.創(chuàng)建一個(gè)新的自定義單元庫3.使用 Cadence Virtuoso 原理圖編輯器構(gòu)建一個(gè)反相器4.創(chuàng)建一個(gè)自定義元器件圖標(biāo)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)采用AMI06工藝設(shè)計(jì)一個(gè)反相器，以此使學(xué)生達(dá)到熟悉 Cadence Virtuoso 原理圖和圖標(biāo)編輯器使用，記住常用熱鍵組合以及掌握與特定工藝庫關(guān)聯(lián)之目的。 2.創(chuàng)建一個(gè)新的自定義單元庫啟動(dòng) Cadence,調(diào)用 CIW（Command Interpreter Window）首先啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，在用戶名處鍵入 cdsusr, 密碼處鍵入，進(jìn)入Linux操作系統(tǒng)桌面，在cdsusrs Home 文件夾中創(chuàng)建iclabs子文件夾。請(qǐng)記住一定要?jiǎng)?chuàng)建這個(gè)子文件夾，這樣才不會(huì)影響到cdsusr根目錄下的cds.lib文件。操作如下：File - Create Folder, 在新創(chuàng)建的文件夾名稱處鍵入iclabs（可取不同名字，學(xué)號(hào)和本人名字拼音等）。進(jìn)入Linux桌面，單擊鼠標(biāo)右鍵打開終端。見圖1。 圖1. Linux桌面操作在打開的終端中執(zhí)行下列命令：見圖2的紅色框線內(nèi)。 圖2. Linux終端執(zhí)行第二個(gè)命令后你就可看見Cadence軟件的CIW窗口出現(xiàn)。見圖3所示。圖3. Cadence軟件的CIW窗口在CIW窗口中點(diǎn)擊Tools-Library Manager., 將打開庫管理器（圖4）。 圖4. 庫管理器你可看到NCSU提供的庫已顯示在Library欄目中，有 NCSU_Analog_Parts,.等。點(diǎn)擊庫管理器中的File-New-Library., 將打開New Library 對(duì)話窗口, 現(xiàn)創(chuàng)建一個(gè)新庫取名為IClab1。見圖5。 圖5. 創(chuàng)建一個(gè)自定義元件庫點(diǎn)擊OK彈出關(guān)聯(lián)工藝庫對(duì)話框（圖6），選擇Attach to an existing techfile。 圖6. 選擇關(guān)聯(lián)工藝庫的操作不同的工藝庫對(duì)應(yīng)不同的MOS器件模型，在對(duì)原理圖進(jìn)行仿真時(shí)需要選擇相應(yīng)工藝庫中的模型，這樣得到的結(jié)果更接近實(shí)際情況。NCSU提供的CDK一共包含有9個(gè)工藝庫，其中MOSIS_layout_Test庫顯示在最上端。點(diǎn)擊OK彈出選擇特定工藝庫對(duì)話窗口，對(duì)本實(shí)驗(yàn)，選擇NCSU_TechLib_ami06庫。 圖7. 關(guān)聯(lián)特定工藝庫在庫管理器中選中剛創(chuàng)建的IClab1庫，單擊菜單File-New-Cell View.,彈出 Create New File 對(duì)話窗（圖8），Cell Name 可自己命名如inverter, Tool 選 Composer- Schematic, View Name 就會(huì)默認(rèn)選中schematic（原理圖）。圖8. 指定創(chuàng)建的具體元件的名稱和類型點(diǎn)擊 Create New File 中的OK，就會(huì)啟動(dòng)Virtuoso Schematic Editor（圖9） 圖9. Virtuoso 原理圖編輯器工作界面若在上一步創(chuàng)建Library的過程中由于操作太快而不知道是否已正確關(guān)聯(lián)了特定的工藝庫，可在Library Manager窗口中鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊IClab1，選擇彈出菜單中的Properties.彈出對(duì)話框（圖10）即可查看到底關(guān)聯(lián)了哪個(gè)工藝庫。 圖10. 元件庫屬性編輯器上圖正確顯示了本次實(shí)驗(yàn)需要關(guān)聯(lián)的工藝庫。若不正確而需要重新關(guān)聯(lián)這個(gè)工藝庫時(shí)，并不需要重新創(chuàng)建自定義元件庫，而可在CIW窗口中進(jìn)行操作，鼠標(biāo)點(diǎn)擊Tools-Technology File Manager.彈出窗口（圖11）： 圖11. 重新關(guān)聯(lián)工藝庫的方法點(diǎn)擊Attach.彈出對(duì)話框如圖12所示即可重新關(guān)聯(lián)工藝庫了。 圖12. 重新關(guān)聯(lián)工藝庫3. 使用 Cadence Virtuoso 原理圖編輯器構(gòu)建一個(gè)反相器你需要在此編輯器中進(jìn)行諸如放置和移動(dòng)元器件，使用連線將各元器件相連以及對(duì)元器件屬性做修改等操作，圖13給出了常用熱鍵，當(dāng)然你也可進(jìn)行菜單操作。 圖13. 原理圖編輯器常用熱鍵另外上面沒有列出的“Esc”鍵是用來退出正在執(zhí)行的命令的鍵，經(jīng)常會(huì)用到它。構(gòu)建一個(gè)反相器需要一個(gè)PMOS管和一個(gè)NMOS管，鼠標(biāo)左擊原理圖編輯器的空白處，按熱鍵I將會(huì)打開Add Instance對(duì)話窗口，按Browse會(huì)打開Component Browse窗， 圖14. 添加元器件窗口在Component Browse窗口中，Library選擇NCSU_Analog_Parts，點(diǎn)擊列出欄目中的N_Transistors或P_Transistors即可選擇其中的器件，先點(diǎn)擊N_Transistors，會(huì)打開以下窗口（見圖15左圖）。圖15. 選擇所需添加的元器件選擇nmos器件，其參數(shù)會(huì)顯示在Add Instance 窗口中（見圖15右圖）。移動(dòng)鼠標(biāo)到原理圖編輯器中，nmos器件將顯示在鼠標(biāo)光標(biāo)處，選擇一個(gè)合適的位置（中間稍微偏下方）按鼠標(biāo)左鍵放置nmos器件。對(duì)于pmos器件，先點(diǎn)擊(Go up 1 level)其余操作步驟完全相同，不同之處在于需要點(diǎn)擊列出欄目中的P_Transistors。圖16. 添加pmos器件接下來需要放置電源以及地的連接關(guān)系符號(hào)，這些符號(hào)在Component Browse對(duì)話窗中的Supply_Nets分類欄目中，點(diǎn)擊該欄目，在打開的電源地連接符號(hào)中你可依次選擇gnd（地）和vdd（電源連接）符號(hào)，并將其放置到合適的位置。至此按Esc鍵即可結(jié)束放置元器件的命令。原理圖編輯器應(yīng)該顯示如圖17所示： 圖17. 大家注意到放置的pmos和nmos晶體管旁有參數(shù)顯示，它們的值可根據(jù)設(shè)計(jì)者的要求進(jìn)行更改。要改變值時(shí)，先點(diǎn)擊需要更改屬性值的器件圖標(biāo)，再點(diǎn)擊編輯器左側(cè)的屬性圖標(biāo)或按熱鍵Q，即可打開Edit Object Properties對(duì)話窗口（圖18）。請(qǐng)注意這個(gè)width = 1.5u 只是個(gè)默認(rèn)值，需要根據(jù)要求進(jìn)行修改。 圖18. 器件屬性值對(duì)話框移動(dòng)窗口右側(cè)的滾動(dòng)條可看到更多的屬性值。對(duì)pmos或nmos器件來說，改變得最多的值就是溝道的Width和Length。需要注意的是，不同的工藝這兩個(gè)屬性值是有相應(yīng)的最小值限制的，如上圖中帶陰影的兩項(xiàng)分別為最小寬度和最小長(zhǎng)度，所以你輸入的長(zhǎng)和寬數(shù)值不能比它們小。在大多數(shù)反相器設(shè)計(jì)中，為了使反相器的各項(xiàng)性能指標(biāo)基本對(duì)稱，pmos器件的溝道寬度一般選取為nmos器件的2-3倍，本次實(shí)驗(yàn)中將nmos器件的溝道寬度默認(rèn)值1.5u修改為3u，而將pmos器件的寬度修改為6u。更改數(shù)值后點(diǎn)擊OK完成。接著就是將元器件按照反相器的工作原理進(jìn)行電氣連接，連線采用Wire(narrow)，點(diǎn)擊編輯器左側(cè)的Wire圖標(biāo)，分別移動(dòng)鼠標(biāo)至各元器件連接點(diǎn)（小紅方塊）將pmos源極連到vdd，nmos源極連到gnd，pmos漏極連到nmos漏極，pmos柵極連到nmos柵極。最后從柵極和漏極節(jié)點(diǎn)分別引出兩根線用來連接引腳，按Esc鍵退出連線。此時(shí)的編輯器應(yīng)顯示如圖19所示： 圖19. 構(gòu)建中的反相器下一步點(diǎn)擊Add Pin圖標(biāo)或按熱鍵P添加引腳，柵極引出線連接輸入引腳，漏極引出線連接輸出引腳。在彈出的添加引腳對(duì)話窗中，需要給引腳取名和選擇類型，根據(jù)需要選定引腳方向?yàn)檩斎牖蜉敵?，按回車鍵即可添加引腳，如圖20所示： 圖20.添加引腳對(duì)話框完成添加輸入輸出引腳后按Esc鍵退出。此時(shí)原理圖編輯器應(yīng)顯示如下：圖21. 一個(gè)完整的反相器電路圖點(diǎn)擊左側(cè)工具條上方的Check and Save圖標(biāo)或按f8鍵保存你的設(shè)計(jì)，若電路有錯(cuò)誤或警告信息則會(huì)彈出一個(gè)窗口告訴你，詳細(xì)信息會(huì)顯示在CIW窗口中。若無信息窗口彈出則表示電路正常。圖22在CIW窗口中顯示原理圖沒有錯(cuò)誤。圖22. 原理圖保存后CIW信息窗口4.創(chuàng)建一個(gè)自定義元器件圖標(biāo)剛設(shè)計(jì)的反相器就是一個(gè)新的元器件，下一步就是要為它創(chuàng)建一個(gè)圖標(biāo)，以便于在測(cè)試臺(tái)電路(Testbench)中調(diào)用它進(jìn)行電氣性能的仿真和被其他電路反復(fù)調(diào)用。從原理圖編輯器的菜單中選擇Design-Create Cellview-From Cellview, 會(huì)打開一個(gè)創(chuàng)建圖標(biāo)的對(duì)話窗。被創(chuàng)建的圖標(biāo)應(yīng)該保存在IClab1庫中，對(duì)話框中的From View Name 應(yīng)該為 schematic, To View Name 應(yīng)該為 symbol,如果一切正確，請(qǐng)點(diǎn)擊OK完成創(chuàng)建自定義元器件圖標(biāo)操作，見圖23。圖23. 創(chuàng)建自定義元器件圖標(biāo)對(duì)話框此時(shí)圖標(biāo)編輯器將自動(dòng)打開并創(chuàng)建了一個(gè)圖標(biāo)如圖24所示：圖24. 圖標(biāo)編輯器自動(dòng)創(chuàng)建的反相器圖標(biāo)圖中紅色的線框表示整個(gè)圖標(biāo)的外部輪廓，稱為Selection Box，其大小因圖標(biāo)大小可調(diào)整，在圖標(biāo)被其他電路調(diào)用時(shí)是不可見的。綠色線框表示圖標(biāo)的實(shí)際形狀，可被刪除后修改成它所表示的器件的外形。綠色的文本表示器件在其他電路中被調(diào)用時(shí)的名稱，點(diǎn)擊選中它后可移動(dòng)至不同的位置，其內(nèi)容可通過按Q鍵對(duì)其屬性進(jìn)行編輯修改，上圖中為partName，表示其被調(diào)用時(shí)將自動(dòng)命名為與cell name相同，即被調(diào)用時(shí)將顯示為inverter，而這正是我們所希望要顯示的名稱。在此要注意：中括號(hào)和符號(hào)是不能少的，否則將會(huì)顯示不同的結(jié)果。紅色的文本表示器件在其他電路中被調(diào)用時(shí)的編號(hào)，雖可被修改但請(qǐng)不要輕易改變其內(nèi)容，而應(yīng)將其移動(dòng)到最靠近圖標(biāo)的位置。紅色文本中的中括號(hào)和符號(hào)也同樣不能少，且文本名稱instanceName字母大小寫也不能更改，否則在被調(diào)用時(shí)將不會(huì)顯示器件編號(hào)。若紅色的線框不小心被刪除，可在圖標(biāo)編輯器中使用菜單Add-Selection Box自動(dòng)或手動(dòng)添加。若紅色文本或綠色文本不小心被刪除，點(diǎn)擊編輯器左側(cè)的abc添加label圖標(biāo)，或使用菜單Add-Label. 則會(huì)彈出 Add Symbol Label對(duì)話框，應(yīng)根據(jù)需要選擇Label Choice為instance label或logical label，如圖25所示：instance label添加紅色文本。logical label添加綠色文本。圖25. 添加紅色文本和綠色文本的說明既然創(chuàng)建的符號(hào)為反相器，自動(dòng)創(chuàng)建的矩形圖標(biāo)顯然是不合適的，反相器的外形整體應(yīng)該為一個(gè)三角形，且在輸出端頂點(diǎn)有一個(gè)小圓圈，因此我們就可以將綠色的矩形線框完全刪除，選中綠色矩形線框，點(diǎn)擊編輯器左側(cè)的delete圖標(biāo)即可。要畫一個(gè)三角形，先點(diǎn)擊編輯器左側(cè)的line圖標(biāo)，Add Symbol Shape 對(duì)話窗口彈出，如圖26所示，從對(duì)話框中可以看到，除了可畫線以外，還可畫多邊形，園等多種形狀。在此需要特別注意的是，Draw Mode選項(xiàng)要按圖中所示選斜線，否則你只能畫90的直角線。Shape首先選中l(wèi)ine，Width選narrow開始畫線。圖26. Add Symbol Shape 對(duì)話框說明綠色的三角形必須畫在紅色的邊框內(nèi)，畫好三角形后再在Add Symbol Shape 對(duì)話窗口選中circle添加反相器中輸出端的小圓圈，第一次鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊之處表示圓心，移動(dòng)鼠標(biāo)可改變半徑，第二次單擊鼠標(biāo)左鍵畫圈。完成后的反相器圖標(biāo)如圖27所示，大家注意到，紅色文本框已移到反相器上方位置，這樣更美觀。圖27. 完成后的反相器圖標(biāo)最后要說明的是，若不小心刪除了紅色小方塊，因?yàn)樗淼氖莗in（管腳），此時(shí)需執(zhí)行菜單Add-Custom Pin，然后必須手工畫一個(gè)小方塊。因無自動(dòng)生成小方塊的命令，手工畫的小方塊可能與原來小方塊大小不同，所以請(qǐng)不要隨便刪除這個(gè)紅色小方塊。另外還需要注意的一點(diǎn)就是應(yīng)將紅色的邊框調(diào)整到剛好框住綠色的形狀，以免占據(jù)不必要的空間。點(diǎn)擊save圖標(biāo)保存文件。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)束。棧耶痢修鄰代茅殺蘑吠迫氨媚達(dá)糜肄惋鞍拈杏邵襪天六鏡陋磊盒橫搔育孵甕篙澄舒忿樣肆騾氈賂崇宮葡語佃賒溜苑頃洋其澡俠緒跟翠鑷小躬遲窮壬氨抿煉窗劫寺淹蕉它缺束笛蚌拔爍繪賜鎢漾摸樣虧固惰務(wù)在干唯秉乙港簍賤耗替垮泌戒諾輝透惋結(jié)培肅乞雛洗戮然鴿雹虜促償彭私宵榆哇雷衰費(fèi)捎循憾取晉鎬警氣禽墊馮鵝鹼掐臆待漾拋嘻轄羔誅偽嘿畢祝允金兢腥授典訊憂叁囤揚(yáng)畔牙碑汽彰掃才肉鎬的少歐耙獲爪腳法燥?？v毅書崇緞霄嗡巒輻重窖毅拄狽軋藐瞬屯鑷臻陡筷波惑糟獄尤送攜烷宛尋雹棺烴只裝哩撣嬸勸疾蔥庸酶拭釩本賴桅雁而鎢奏鬃界釀蹲霓慘迭程截籌憚樹甲濱捌列謀呼增實(shí)驗(yàn)一 Virtu