cadence详细教程(模拟电路)⽬录
1.Cadence系统编辑环境 (2)
实验1:Cadence系统编辑环境设置与基本操作 (2)
2.电路图设计⼯具-Schematic (8)
实验2:⼆与⾮门电路原理图设计 (8)
实验3:数、模混合集成电路原理图设计 (14)
3.电路仿真⼯具-ADE (18)
实验4:ADE环境设置 (18)
实验5:差分放⼤器电路仿真 (23)
4.版图设计⼯具-Layout Editor (30)
实验6:Layout Editor环境设置 (30)
实验7:MOS管版图设计 (35)
实验8:BJT管版图设计 (38)
实验9:CMOS反相器版图设计 (42)
实验10:Pcells版图设计 (46)
实验11:pk44chip芯⽚版图综合设计 (53)
5.版图验证⼯具-Diva (57)
editor版本实验12:版图验证 (57)
实验13:版图识别 (66)
实验14:版图改错 (71)
6.设计性实验 (73)
实验15:RS触发器设计 (73)
实验16:静态存储器设计 (76)
实验17:三态与⾮门设计 (79)
实验18:基准电压源设计 (81)
实验19:CMOS放⼤器设计 (83)
实验20:异或门设计 (84)
Lab 1 Cadence系统环境设置与基本操作
1.实验⽬的
熟悉Cadence系统环境
了解CIW窗⼝的功能
掌握基本操作⽅法
2.实验原理
系统启动
Cadence系统包含有许多⼯具(或模块),不同⼯具在启动时所需的License 不同,故⽽启动⽅法各异。⼀般情况下涉及到的启动⽅式主要有以下⼏种,本实验系统所⽤到的有icms、icfb、layoutPlus等。
①前端启动命令:
表1.1 前端启动命令
命令规模功能
icde s 基本数字模拟设计输⼊
icds s icde以及数字设计环境
icms s 前端模拟、混合、微波设计
icca xl 前端设计加布局规划
②版图⼯具启动命令
表1.2 版图⼯具启动命令
命令规模功能
Layout s 基本版图设计(具有交互DRC功能)
layoutPlus m 版图设计(具有⾃动化设计⼯具和交互验证功能)
③系统级启动命令
表1.3 系统级启动命令
命令规模功能
swb s PCB设计
msfb l 混合型号IC设计
icfb xl 前端到后端⼤多数⼯具
CIW窗⼝
Cadence系统启动后,⾃动弹出“what’s New…”窗⼝和命令解释窗⼝CIW (Command Interpreter Wind
ow)。在“what’s New…”窗⼝中,可以看到本实验系统采⽤的5.0.33版本相对以前版本的⼀些优点和改进,选择File→close关闭此窗⼝。CIW窗⼝如图1.1所⽰。
图1.1 CIW窗⼝
CIW窗⼝按功能可分为主菜单、信息窗⼝以及命令⾏。窗⼝顶部为主菜单,
底部为命令⾏,中间部分为信息窗⼝。Cadence系统运⾏过程中,在信息窗⼝会给出⼀些系统信息(如出错信息,程序运⾏情况等),故⽽CIW窗⼝具有实时监控功能。在命令⾏中通过输⼊由SKILL语⾔编写的某些特定命令,可⽤于辅助设计。主菜单栏有File、Tool、Options、Technology File等选项(不同模块下内容不同),以下为⼀些常⽤菜单:
2.2.1File菜单
File菜单下,主要的菜单项有New、Open、Exit等。Library(库)的地位相当于⽂件夹,它⽤来存放⼀整个设计的所有数据,其中包括单元(cell)以及单元(cell)中的多种视图(view)。Cell(单元)可以是⼀个简单的单元,像⼀个与⾮门,也可以是⽐较复杂的单元(由symbol搭建⽽成)。View则包含多种类型,常⽤的有schematic、symbol、layout、extracted等,各⾃
代表的意思在以后实验中将会提到。
New菜单项的⼦菜单下有Library和Cellview两项。Library项打开New Library窗⼝,如图1.2所⽰;Cellview项打开Create New File窗⼝,如图1.3所⽰,在以下的实验中将有具体介绍。
图1.2 New Library窗⼝图1.3 Create New File Library窗⼝分为Library和Technology File两部分。Library部分有Name和Directory两项,分别对应要建⽴的Library名称和路径,Library名称可以⾃定义。⼀般Technology部分选择Don’t need a techfile选项。如果在库中要创⽴掩模版或其它的物理数据(即要建⽴除了schematic外的⼀些view),则须选择Compile a new techfile(建⽴新的⼯艺⽂件)或Attach to an existing techfile(使⽤原有的⼯艺⽂件)。
Create New File窗⼝:在Library Name中选择存放新⽂件的库,在Cell Name 中输⼊名称,然后在Tool选项中选择Composer-Schematic,在View Name中就会⾃动填上相应的View Name为schematic。在Tool⼯具中还有很多别的⼯具,常⽤的有Composer-symbol、virtuoso-layout等,分别建⽴的是symbol、layout 的视图(view)。在Library path file中,是系统⾃建的library path file⽂件的路径及名称
(保存相关库的名称及路径),⼀般不需要改动。
Open菜单项打开相应的Open File窗⼝,如图1.4所⽰。在Library Name中选择库名,在Cell Names中选择需要打开的单元名,在View Name中选择视图。点击Browse按钮,可以进⾏Library、Cell、View的选择。Mode项可以选择打开⽅式为可编辑状态或者只读状态。
Exit菜单项退出CIW窗⼝。在CIW窗⼝中,点击右上⾓的关闭图标“×”可以关闭CIW窗⼝,但是速度较慢;在命令⾏中输
⼊“exit”,然后按键Return (即回车键Enter),可以较快地退出CIW窗⼝。
图1.4 Open File窗⼝图1.5 Library Manager窗⼝注意:本实验的操作说明中,在保证读者能看懂的前提下,尽量保留Cadence 系统⾃带的默认⽅式以及常⽤的专有名词。⽐如,Cadence系统中的Return键即为Windows下的回车键Enter。具体问题在后续实验中陆续说明。
2.2.2Tool菜单
在Tools菜单下,主要的菜单项有Library Manager、Library Path Editor等。Library Manager项打开的是库⽂件管理器(Library Manager)窗⼝,如图1.5所⽰。在窗⼝的各部分中,分别显⽰的是Library、Category、Cell、View相应的内容。双击需要打开的view名(或同时按住⿏标左右键从弹出菜单中选择Open 项)即可以打开相应的⽂件。同样在library manager中也可以建⽴library和cell。具体⽅法是点击file,在下拉菜单中选择library或cell即可。
Library Path Editor项打开的是Library Path Editor窗⼝,如图1.6所⽰。从File菜单中选择Add Library项,在窗⼝底部有详细的提⽰,在窗⼝中填⼊相应的库名和路径名,按键Return即可完成编辑,退出窗⼝时选择保存,则定义的库与路径⽣效。
图1.6 Library Path Editor窗⼝
2.2.3Technology File
⼯艺技术⽂件包含了设计必需的很多信息,尤其对版图设计很重要。它包含版层的定义,符号化器件定义,⼏何、物理、电学设计规则,以及⼀些针对特定Cadence⼯具的规则定义,如⾃动布局布线的规则,版图转换成GDSII时所使⽤层号的定义等。在版图设计的具体实验内容中再加以说明。
3实验内容
3.1启动Cadence系统
① linux系统启动后,在桌⾯点击⿏标右键(RMB),使⽤⿏标左键(LMB)
点击选择New Terminal,打开终端Terminal窗⼝。
以下为进⼊不同模块时的启动⽅法。
3.1.1启动电路原理图设计⼯具-Schematic Editor
①License启动后,在Terminal窗⼝中,输⼊如下命令:
cd ~/adelabic5
按回车键Enter。
②在同⼀Terminal窗⼝中,接着输⼊如下命令(或icfb &):
icms &
按回车键Enter,弹出CIW窗⼝和“what’s New…”窗⼝。
③在弹出的“what’s New…”窗⼝中,可以看到5.0.33版本相对以前版本的
⼀些改进和优点。选择File→close关闭此窗⼝。
3.1.2启动版图设计⼯具-Layout Editor
① License启动后,在Terminal窗⼝中,输⼊如下命令:
cd ~/VLE_5033
按回车键Enter。
②在同⼀Terminal窗⼝中,接着输⼊如下命令:
layoutPlus &
按回车键Enter,弹出CIW窗⼝和“what’s New…”窗⼝。
③在弹出的“what’s New…”窗⼝中,选择File→close关闭此窗⼝。
3.1.3启动版图验证⼯具-Diva
①License启动后,在Terminal窗⼝中,输⼊如下命令:
cd ~/diva
按回车键Enter。
②在同⼀Terminal窗⼝中,接着输⼊如下命令:
icfb &
按回车键Enter,弹出CIW窗⼝和“what’s New…”窗⼝。
③在弹出的“what’s New…”窗⼝中,选择File→close关闭此窗⼝。
注意:在cd ~/diva路径下,所启动的版图验证⼯具Diva中,库⽂件相对较少,以下从另⼀途径启动Diva。在以后相应的实验中,根据不同需要将分别启动Diva。
④License启动后,在Terminal窗⼝中,输⼊如下命令:
cd ~/VLE_5033/Diva
按回车键Enter。
⑤在同⼀Terminal窗⼝中,接着输⼊如下命令:
layoutPlus &
按回车键Enter,弹出CIW窗⼝。
3.2运⾏Cadence系统
3.2.1电路原理图设计⼯具-Schematic Editor
①启动Schematic Editor后,在命令解释窗⼝CIW中,依次选择File→New
→Library,打开New Library窗⼝。
②在New Library窗⼝中,Name栏输⼊库⽂件名mylib(可以⾃定义),右