模拟集成电路与数字集成电路设计工具实用教程PDF电子书下载

第一部分 模拟集成电路设计工具及使用 1

第1章 电路仿真工具软件使用 3

1.1 Cadence电路仿真工具包 3

1.1.1 Cadence设计环境简介 3

1.1.2 电路图输入工具Virtuoso Schematic Composer 5

1.1.3 仿真环境工具Analog Design Environment 6

1.1.4 仿真结果的显示及处理 9

1.1.5 建立子模块 10

1.1.6 示例（D触发器） 11

1.2 Hspice的使用 13

1.2.1 Hspice简介 13

1.2.2 ＊.sp文件的生成 14

1.2.3 Hspice的运行与仿真 14

1.3 Ultrasim仿真技术 15

1.3.1 Ultrasim技术简介 15

1.3.2 Ultrasim仿真环境设置 16

1.4 芯片封装的建模与带封装信息的仿真 19

1.4.1 Modeling RF IC Packages简介 19

1.4.2 PKG的具体使用 19

第2章 设计实例——基准源、噪声、开关电容设计及验证 24

2.1 电压基准源设计 24

2.1.1 电压基准源简介 24

2.1.2 电压基准源分类 24

2.1.3 实现带隙基准源的原理 25

2.1.4 基准源启动电路 26

2.1.5 基准源噪声 27

2.1.6 基准源输出驱动 27

2.1.7 基准源计算机仿真 28

2.1.8 基准源的版图设计 31

2.2 CMOS集成电路噪声分析及仿真 31

2.2.1 噪声类型 32

2.2.2 噪声分析方法 33

2.2.3 连续时间系统的噪声仿真步骤 34

2.3 开关电容电路仿真 36

2.3.1 开关电容电路背景知识 36

2.3.2 开关电容电路的精度 37

2.3.3 使用双相无交叠时钟的开关电容电路的分析方法 38

2.3.4 开关电容电路的Cadence仿真方法 39

2.3.5 开关电容电路频率响应仿真 40

2.3.6 开关电容电路的噪声仿真 42

第3章 版图绘制及其工具软件 49

3.1 典型CMOS工艺流程简介 49

3.2 设计规则简介 52

3.3 Virtuoso软件简介及使用 53

3.3.1 Virtuoso软件启用 53

3.3.2 Virtuoso中快捷键的使用 56

3.3.3 反相器版图绘制举例 57

3.3.4 PDK简介 59

3.4 Laker软件简介及使用 62

3.4.1 Laker使用时需要的文件 62

3.4.2 Laker软件启用及主窗口 63

3.4.3 Laker基本的版图编辑功能介绍 63

3.4.4 Laker特有的高级版图编辑功能介绍 66

3.4.5 原理图驱动的版图编辑 67

3.4.6 设计实例 68

3.5 版图设计中的相关主题 73

3.5.1 天线效应 73

3.5.2 Dummy的设计 73

3.5.3 Guard Ring的设计 75

3.5.4 Match的设计 76

第4章 版图验证与后仿真 78

4.1 版图验证与后仿真简介 78

4.2 Diva验证工具 79

4.2.1 Diva DRC规则文件 79

4.2.2 Diva版图提取文件 81

4.2.3 LVS文件的介绍 83

4.2.4 寄生参数提取文件 83

4.2.5 Diva的使用 84

4.3 Calibre验证工具 88

4.3.1 Calibre规则文件 88

4.3.2 Calibre的用法 89

4.3.3 数模混合电路LVS的操作方法 94

第5章 设计所需规则文件的详细说明 96

5.1 完整的Diva DRC、Extract、LVS规则文件 96

5.1.1 Diva DRC规则文件 96

5.1.2 Diva Extract规则文件 97

5.1.3 Diva LVS规则文件 98

5.2 Diva层次处理语句的图文解释 99

5.2.1 逻辑命令 99

5.2.2 关系命令 101

5.2.3 选择命令 104

5.2.4 尺寸命令 105

5.2.5 层生成命令 106

5.2.6 存储命令 107

5.3 Diva中DRC和寄生参数提取语句 107

5.3.1 Diva DRC语句 107

5.3.2 Diva寄生参数提取语句 110

第二部分 数字集成电路设计工具及使用 113

第6章 系统级建模与数模混合仿真 116

6.1 MATLAB简介 117

6.2 MATLAB的Toolboxes 117

6.2.1 数字信号处理 118

6.2.2 滤波器设计 118

6.2.3 Link For ModelSim 119

6.3 MATLAB的编程 122

6.4 Simulink仿真基础 123

6.4.1 Simulink简介 123

6.4.2 Simulink的模块 124

6.4.3 Simulink仿真参数的设定 124

6.4.4 Simulink系统仿真的简单实例 125

6.5 Verilog-A简介 130

6.6 Verilog-A的编程 130

6.6.1 基本语法 131

6.6.2 基本表达式 132

6.6.3 模拟运算符 132

6.6.4 Verilog-A仿真 133

6.7 Verilog-A建模实例 133

6.7.1 反相器 133

6.7.2 利用Cadence中的向导产生模拟模块 136

6.8 SpectreVerilog混合信号仿真 137

6.8.1 SpectreVerilog仿真简介 137

6.8.2 创建模拟模块 137

6.8.3 创建数字模块 138

6.8.4 设置仿真配置文件 138

6.8.5 设置和检查模块划分 139

6.8.6 设置数模接口 141

6.8.7 设置仿真菜单及仿真结果 141

第7章 数字电路设计与Verilog HDL 143

7.1 HDL设计方法学简介 143

7.1.1 数字电路设计方法 143

7.1.2 硬件描述语言 143

7.1.3 设计方法学 144

7.1.4 Verilog HDL简介 144

7.2 Verilog HDL建模概述 146

7.2.1 模块 146

7.2.2 时延 148

7.2.3 三种建模方式 148

7.3 Verilog HDL基本语法 151

7.3.1 标识符 151

7.3.2 注释 152

7.3.3 格式 152

7.3.4 数字值集合 152

7.3.5 数据类型 154

7.3.6 运算符及表达式 155

7.3.7 条件语句 159

7.3.8 case语句 160

7.4 结构建模 161

7.4.1 模块定义 161

7.4.2 模块端口 161

7.4.3 实例化语句 161

7.5 数据流建模 162

7.5.1 连续赋值语句 163

7.5.2 阻塞赋值语句 163

7.5.3 非阻塞赋值语句 164

7.5.4 数据流建模具体实例 165

7.6 行为建模 166

7.6.1 简介 166

7.6.2 顺序语句块 166

7.6.3 过程赋值语句 166

7.7 可综合设计 168

7.7.1 设计准则 168

7.7.2 进程划分准则 169

7.7.3 可综合子集 169

7.7.4 可综合设计中的组合电路设计 169

7.7.5 可综合设计中的时序电路设计 169

第8章 硬件描述语言的软件仿真与FPGA硬件验证 170

8.1 ModelSim的使用 170

8.1.1 ModelSim的启动 170

8.1.2 ModelSim仿真流程 171

8.1.3 编译工艺资源库 173

8.1.4 调试 173

8.1.5 ModelSim仿真小结 174

8.2 NC-Verilog的使用 174

8.2.1 ncvlog命令 174

8.2.2 ncelab命令 176

8.2.3 ncsim命令 177

8.2.4 NC-Verilog仿真小结 178

8.3 用Debussy调试仿真结果 178

8.4 HDL仿真总结 180

8.5 FPGA硬件验证 180

8.5.1 FPGA基本组成 180

8.5.2 FPGA设计流程 181

8.5.3 FPGA下载配置 184

第9章 逻辑综合与Design Compiler 191

9.1 逻辑综合综述 191

9.2 用Design Compiler综合电路 192

9.2.1 Design Analyzer的启动 193

9.2.2 设计读入 194

9.2.3 链接 196

9.2.4 实例唯一化 197

9.2.5 设计环境 197

9.2.6 设计约束 202

9.2.7 设计的逻辑综合 206

9.2.8 逻辑综合结果的分析 207

9.2.9 逻辑综合结果保存 209

9.2.10 时序约束文件的导出 210

9.3 Synplify的使用方法 210

9.3.1 Synplify概述 210

9.3.2 Synplify设计流程 210

9.3.3 Synplify文件类型总结 213

9.4 逻辑综合总结 213

第10章 自动布局布线及Astro 214

10.1 Astro简介 214

10.2 数据准备 214

10.2.1 库文件 214

10.2.2 工艺文件 217

10.2.3 设计文件 217

10.3 利用Astro进行布局布线的设计流程 218

10.3.1 工具启动 219

10.3.2 创建设计库 219

10.3.3 读入网表文件 220

10.3.4 打开设计库和设计单元 221

10.3.5 布图规划 222

10.3.6 布局 229

10.3.7 时钟树综合 235

10.3.8 布线前的电源／地线检查 240

10.3.9 布线 240

10.3.10 可制造性设计处理 246

10.3.11 版图验证 246

10.3.12 数据输出 247

第11章 布局布线工具IC Compiler 249

11.1 IC Compiler简介 249

11.2 ICC后端设计须知 250

11.2.1 后端设计中常用文件的格式说明 250

11.2.2 I/O库与标准单元库中的特殊单元 251

11.2.3 ICC中的静态时序分析 252

11.2.4 ICC中的MCMM 256

11.3 利用ICC进行布局布线的设计流程 258

11.3.1 设计准备 258

11.3.2 布图规划 265

11.3.3 布局 276

11.3.4 时钟树综合 279

11.3.5 布线 286

11.3.6 DFM（可制造性设计） 289

11.3.7 版图验证 295

11.3.8 数据输出 296

11.3.9 ECO 297

第12章 数字集成电路设计的验证方法 299

12.1 OVM验证方法学介绍 299

12.2 验证工具QuestaSim软件介绍 302

12.3 使用OVM搭建验证环境 307

12.4 随机验证 315

12.5 形式验证及Formality软件使用方法 318

12.5.1 设置Reference Design 320

12.5.2 设置Implementation Design 322

12.5.3 设置环境 323

12.5.4 Match 324

12.5.5 Verify 324

12.5.6 Debug 325

12.5.7 形式验证中所用的脚本及代码 325

12.6 静态时序验证及PrimeTime软件使用方法 328

12.6.1 静态时序验证 328

12.6.2 静态时序分析原理 329

12.6.3 基于PrimeTime的静态时序分析 330

第13章 可测性设计及可测性设计软件使用 336

13.1 可测性设计基础 336

13.1.1 测试 336

13.1.2 可测性设计 336

13.1.3 故障模型 336

13.1.4 自动测试矢量生成 338

13.1.5 可测性设计的常用方法 338

13.2 使用DFTC进行可测性设计 340

13.2.1 Synopsys的DFT流程 340

13.2.2 DFT扫描链插入 342

13.2.3 Synopsys Adaptive Scan压缩 344

13.3 使用TetraMAX进行ATPG生成 344

13.3.1 TetraMAX的图形界面 344

13.3.2 TetraMAX的基本流程 345

13.3.3 ATPG测试向量生成 346

13.4 DFT设计实例 348

13.4.1 设计代码编写 348

13.4.2 综合并插入扫描链的过程 349

13.4.3 ATPG自动测试矢量生成 351

第三部分 Linux操作系统及其他相关知识 356

第14章 Linux系统常用命令 357

14.1 服务器基本操作 357

14.2 Linux文件名称 358

14.3 Linux文件存取权限 358

14.4 Linux文件系统常用命令 359

14.5 程序进程 364

14.6 vi的使用 365

第15章 Memory Compiler软件Embed-It Integrator使用方法 367

第16章 数字IC功耗分析工具PTPX使用方法 373

16.1 PTPX中的功耗分析技术 373

16.2 PTPX功耗分析所需的文件 373

16.3 PTPX中的功耗分析模式及功耗分析流程 374

16.3.1 平均功耗分析模式 375

16.3.2 无矢量功耗分析模式 375

16.3.3 基于时间的功耗分析模式 376

16.3.4 PTPX功耗分析报告 377

第17章 流片前的Check List 379

17.1 检查事项 379

17.2 特殊的Cell和Ring的说明 381

第18章 集成电路设计领域常用英文缩略语 386

参考文献 390