Cadence-SI-Simulation

1、Cadence仿真介紹第一部分：仿真流程Cadence仿真步驟開始結束第二部分：IBIS模型IBIS模型和SPICE模型比較：SPICE模型：電壓/電流/時間等關系從器件圖形、材料特性得來，建立在低級數(shù)據(jù)的基礎上每個buffer中的器件分別描述/仿真仿真速度很慢包含芯片制造工藝信息IBIS模型：電壓/電流/時間關系建立在IV/VT數(shù)據(jù)曲線上沒有包括電路細節(jié)仿真速度快，是SPICE模型的25倍以上不包含芯片內部制造工藝信息基于上述原因，對于在系統(tǒng)級的設計，我們更傾向于使用IBIS模型。目前IBIS主要使用的有V1.1，V2.1，V3.2及V4.0等版本。模型結構如下圖：compC_pkg,R_p

2、kg,L_pkg為封裝參數(shù)；C_comp為晶片pad電容；Power_Clamp,GND_Clamp為ESD結構的V/I曲線。輸出模型比輸入模型多一個pull-up，pull-down的V/T曲線。vccvec4:SI20-1-3輸出的模型電路圖Cadence的modelintegrity工具負責對IBIS模型進行語法檢查、編輯以及進行DML格式轉換。Cadence仿真不直接使用IBIS模型，而必須先把IBIS轉換成DML。實例操作演示第三部分：電路板設置電路板設置包括：（1）疊層設置；（2）DC電壓設置；（3）器件設置；（4）模型分配;上述步驟可以通過setupadvisor向導設置。1,疊

3、層設置2,DC電壓設置3,器件設置4,模型分配融SerialModelAssrcjnmentDevicesBondUirefRefDesPinaDevTypeValue/RefdesSignalModelSourceLihrary28F001BX_T28F002BX_T4_HEADER74067406CurrentDesign74077407CurrentDewign74ALSO074ALS00CurrentDesign74ALSO474ALSO4CurrentDesign74ALSO874ALSOSCurrentDewign74ALS24574ALS245CurrentDesign74ALS

4、7474ALS74CurrentDesign74F17474F174CurrentDeaignrrrSignalModel:NoModelCrea七巳Model.FindModel.AssignmentMapFile:Save.IncludeORIGINALModelPathinMapFileClearAllModelAlignmentsPreferences,.Help電阻、電容、電感等無源器件的模型可以通過建立ESPICE模型來獲得。實例操作演示第四部分：設置仿真參數(shù)模型分配完成后，就可以進行仿真了。在進行仿真之前，需要對仿真的參數(shù)進行設置。Pulsecyclecount:通過指定系統(tǒng)傳輸

5、的脈沖數(shù)目來確定仿真的持續(xù)時間。PulseClockFrequency:確定仿真中用來激勵驅動器的脈沖電壓源的頻率。PulseDutycycle：脈沖占空比。Pulse/Stepoffset：脈沖偏移量，用來控制主網(wǎng)絡驅動器與相鄰網(wǎng)絡驅動器之間的激勵時間差。如果該值為正，則相鄰網(wǎng)絡驅動器在主網(wǎng)絡驅動器之后產生激勵。FixedDuration:指定仿真的持續(xù)時間長度。如果該值未確定，則仿真器動態(tài)的為每一次仿真選擇時長。當該值確定時，仿真運行的時間就為該項中所確定的固定時間長度。此項值的大小與波形文件的大小成正比。WaveformResolution(Time)波形分辨率，決定仿真過程中產生波形的

6、采樣數(shù)據(jù)點的多少。DefaultIOCellModels缺省IO單元模型。使用該項用來決定仿真時，如果遇到未賦模型的器件時是否使用缺省的IO單元模型。如果將UseDefaultsForMissingComponentModels的復選框選中，表示將使用缺省的IO單元模型。BufferDelaySelection緩沖器延時選擇。緩沖器延時有兩種選擇：On-the-fly和Fromlibrary。On-the-fly是根據(jù)測試負載的參數(shù)計算出BufferDelay曲線，F(xiàn)romlibrary是從庫中獲取。在實際應用時，我們均是通過器件的DATASHEET查出測試條件由軟件自動計算出BufferDe

7、lay曲線，因此該項通常設為On-the-fly。UnroutedInterconnectModels組合框（對于PCB板中未連線的信號，米用以下參數(shù)）：PercentManhattan：設定未連接的傳輸線的曼哈頓距離的百分比，缺省為100%。DefaultImpedance：設定傳輸線特性阻抗，默認為65ohm。DefaultPropVelocity：默認傳輸速度，默認值為1.4142e+008M/s,此時對應sr=4.5，1ns延時對應傳輸線長度為5600mil。信號在電路板上的傳輸速度的計算公式為：3x108m/s傳輸延時公式為：PropDelay=length/velocityRout

8、edInterconnectModels組合框（對于PCB板中已連線信號，采用以下參數(shù)）：CutoffFrequency:表明互連線寄生參數(shù)提取所適應的頻率范圍，缺省為0GHz。在對IBIS的PACKEG等寄生參數(shù)進行RLGC矩陣提取時，為了不考慮頻率的影響將截止頻率設為0,此時的矩陣不依賴于頻率，并且提取速度較快，但精度稍差。當設置了截止頻率后，RLGC矩陣將是綜合矩陣，它將基于頻率的參數(shù)影響，考慮了頻率參數(shù)影響的RLGC矩陣具有較高的精度，但提取速度較慢。如果對該值設置，一般建議設置該值不要超過時鐘頻率的三倍。ShapMeshSize:表明將線看成銅皮的邊界尺寸范圍，即標明作為場分析的最大

9、銅箔尺寸。如果線寬大于這個尺寸值，則使用封閉形式公式進行模型提取，缺省為50mil。ViaModeling：表明所采用的過孔模型。FastClosedForm：場模擬程序實時產生一個過孔子電路而并沒有建立一個近似的RC電路,這樣節(jié)省了仿真時間，但沒有使用模型那么準確。IgnoreVia：忽略過孔的影響。DetailedClosedForm:在互連模型庫中尋找相近似的過孔模型，如果沒有合適的模型，則由場模擬程序產生一個由近似RC矩陣組成的過孔模型并存儲在模型庫中。DiffpairCouplingWindow：差分對耦合窗口，表明用來定位差分對相鄰網(wǎng)絡的基于最小耦合長度的研究窗口的尺寸，缺省值為1

10、00mils。TopologyExtractionDifferentialExtractionMode：當選中時，規(guī)定差分網(wǎng)絡只能被當作一對線提取。當不選時，差分網(wǎng)絡能單獨地提取。DiffpairTopologySimplification:差分拓樸的簡化模式，規(guī)定首先用提取拓樸的所有耦合路徑的最小距離計算，然后不平衡的最大長度為這個最小距離的幾倍（默認為8）Crosstalk對于串擾分析，需要確定以下信息：GeometryWindow：用來說明在仿真時距離主網(wǎng)絡的互連線邊緣多少范圍內（橫向和縱向均考慮）的網(wǎng)絡需要作為干擾源來考慮。如圖所示。113.、rii4-Wmil亠”Wmil亠Const

11、raints啟動SetTopologyPin.$NameUsageRuleEditingMasFinalSettleDelays:Rise:Fall:直ddM口difyDele：teConstrains界面1Mm龍PaLFacllEJ.UirinqUser-DefinedSiqnalInteqrit”UsaqeSwitch-SettiePropDelayImpedanceRelPropDelayDiffPair詁SetTopofogyConstraintsEkist1ngRu1esDriverReceiverMasSettleRiseFallMinSwitchRiseFallALLDRVRS/

12、RCVRSU16.45OUTwi:ch-Settle標簽U17.29INriver：從左邊的Pins列表框中選取。Receifer.：.從左邊的Pins列表框中選取。MinFirstSWitchDelays:卞deFOlT：該兩項值填寫一樣，為時序計算得至U的Tfight_time_min值。MaxFinalSettleDelays：Rise/Fall：該兩項值填寫一樣，為時序計算得到的Tfight_time_max值。Add：為添加規(guī)則。Modify：為修改規(guī)貝I。Delete:為刪除規(guī)則。Prop-Delay標簽From：約束傳輸線的起點節(jié)點名。To：約束傳輸線的終止節(jié)點名。RuleTyp

13、e:規(guī)則類型，分為Delay（延時）、Length（長度）和Manhattan（曼哈頓）長度百分比?？梢赃xDelay，約束延時時間；如果要約束線長，則選Length。MinDelay:最小延時量。MaxDelay:最大延時量。Rel-Prop-Delay標簽對于一些有相對延時要求的網(wǎng)絡，可以在該處設置相對延時值。RuleName:相對延時網(wǎng)絡的規(guī)則名，具有相同規(guī)則命名的網(wǎng)絡為同一組相對延時網(wǎng)絡。From：約束傳輸線的起點節(jié)點名。To：約束傳輸線的終點節(jié)點名。Scope：約束規(guī)則的適用范圍。分為：Local和Global。Local為一個網(wǎng)絡內部匹配，Global為具有相同規(guī)則名的不同網(wǎng)絡之間的

14、匹配。DeltaType：Delta值的類型。Delta:相對約束值。TolType：誤差類型。Tolerance：誤差值。也就是允許相對約束值在多大范圍內變動。這部分需要事先在約束管理器里設好匹配群組。nuseandSchedule：拓撲結構類型，可根據(jù)具體的要求進行設定，如果沒有特殊要求可使用Template。VerifySchedule：選擇Yes。Physical組合框StubLength：Stub長度。Stub線俗稱“線頭”，比如菊花鏈形式的連線中進入管腳的分支線長度。一般可設一個小值。MaxViaCount：網(wǎng)絡中的最大過孔數(shù)。TotalEtchLength：網(wǎng)絡的總線長。EMI組

15、合框一般不設置。設置完成后，保存拓撲文件。然后在約束管理器中導入拓撲約束：選擇菜單File=Import=ElectricalCsets，在路徑當中找到并選擇加上約束的拓樸文件。選擇左邊的列表的ElectricalConstraintSets=AllConstraints,點擊拓樸名前面的“+”號，可以看到延遲的管腳對。選擇左邊的列表的Net=Routing=Min/MaxPropagationDelays用鼠標在網(wǎng)絡列表里框選住適用此約束的網(wǎng)絡，或者按住鍵盤的Ctrl鍵然后再用鼠標逐一點取上述的網(wǎng)絡，右鍵選擇菜單Create=Bus，輸入bus名，這時選中的網(wǎng)絡已經(jīng)被移到網(wǎng)絡列表的上邊了，并且是總線的形式。點擊0K按鈕關閉ElectricalCsetsReference窗口點擊Colse按鈕關閉ElectricalctetApplInfoormafion1窗口+”號,PropagationDelays點擊該總線，再點擊ReferenceElectricalCsets歹U，出現(xiàn)