体系功用描绘首要确认集成电路规范并做好全体规划计划。其间,体系规范首要是针对整个电子体系功用的描绘,是体系最高层次的笼统描绘,包含体系功用、功用、物理尺度、规划方式、制作工艺等。功用规划首要确认体系功用的完结计划,通常是给出体系的时序图及各子模块之间的数据流图,附上简略的文字,这样能更明晰的描绘规划功用和内部结构。
为了使整个规划更易了解,一般在描绘规划可见功用之后,对体系内部各个模块及其相互连接联系也进行描绘。描绘从体系运用视点看,需求阐明该规划适用场合、功用特性、在输入和输出之间的数据改换。
逻辑规划是将体系功用结构化。通常以文本、原理图、逻辑图表明规划成果,有时也选用布尔表达式来表明规划成果。依据规划规范完结模块寄存器传输级代码编写,并确保代码的可归纳、明晰简练、可读性,有时还要考虑模块的复用性。随后进行功用仿真和FPGA 验证,重复调试得到牢靠的源代码。其间,还要对逻辑规划的RTL 级电路规划进行功用及功用剖析,首要包含代码风格、代码覆盖率、功用、可测性和功耗评价等。
电路规划大体分为逻辑完结、地图前验证和地图前数据交给三个阶段。逻辑完结将逻辑规划表达式转换成电路完结,即用芯片制作商供给的规范电路单元加上时刻束缚等条件,运用尽可能少的元件和连线完结从RTL描绘到归纳库单元之间的映射,得到一个在面积和时序上满足需求的门级网表。
时钟树刺进也将在逻辑完结中完结,刺进时钟树后,再进行逻辑归纳、功耗优化和扫描链刺进后得到门级网表,并经过推迟核算得到相关规范延时格局(SDF)文件。地图前验证运用逻辑完结得到的相关门级网表和SDF文件,进行门级逻辑仿真和测验归纳,包含静态时序仿真、动态仿真、功耗剖析、自动测验图形生成等,经过地图前验证得到的电路规划门级网表必需求满足必定的时序/功耗束缚要求。
物理规划便是地图规划。将归纳得到的网表和时序束缚文件导入EDA软件中,进行布局布线,生成契合规划要求的Layout,在完结了悉数的Layout之后,运用相关提取软件进行寄生参数提取,并从头反应到物理完结的布局布线软件中,进行时序核算和从头优化,直得到满足的时序成果停止。
这时能够出产包含准确寄生信息的SDF文件,与布局布线后生成的网表一道进行时序剖析。时序剖析通往后,就能够导出布局布线后的GDS格局的地图数据,供后续流程运用。在地图规划完结之后,非常重要的一步作业便是地图验证。地图验证确保了芯片按照其规划功用准确无误地完结,首要包含规划规矩查看(DRC)、电路地图对照查看(LVS)、地图的电路提取(NE)、电学规矩查看(ERC)和寄生参数提取(PE)。
芯片规划非常值得咱们重视,为确保芯片规划的正确性,咱们应当了解每一个芯片规划流程。本文,将向咱们简略介绍芯片规划流程中的模仿集成电路规划,期望咱们经过本文对芯片规划的模仿集成电路规划有个模糊认识。其间每个过程的详细做法,小编将在后续文章中为咱们介绍。
早在20世纪80年代初期,就有人预言模仿电路行将消失。其时,数字信号处理算法的功用日益增强,而VLSI技能的开展又使得在一块芯片上集成数百万、上千万个晶体管成为可能。由于这些算法能够在硅片上紧凑而有用的完结,所以许多传统上选用模仿电路方式来完结的功用很简单在数字领域内完结,例如,数字音频和无线蜂窝电话。
完结一个模仿集成电路的规划,需求多个过程,详细包含:①规范界说;②电路结构挑选以及工艺确认;③详细电路规划;④电路仿真;⑤地图规划;⑥地图验证;⑦后仿真。混合信号集成电路规划对数字电路和模仿电路做全体上的考虑以及验证,这将面对许多挑战和困难。
传统的混合信号集成电路规划是选用有底向上的办法,用SPICE 等电路仿真器对混合电路中的模仿元件进行规划,用数字电路仿真器对数字电路部分进行仿真。然后经过手艺树立网表,对数字和模仿电路的协同作业进行规划验证。但是,模仿电路和数字电路之间协同作业的验证比较困难,因而用这种传统规划办法仿真和验证整个混合电路体系既费时,又不准确,特别关于复杂度越来越大的体系而言,这种缺点更显杰出。
跟着EDA 技能的飞速开展,混合信号集成电路规划推动到了自顶向下的规划流程。该流程同数字体系自顶向下的流程类似,但与纯数字体系的结构有所不同,这是由于混合体系模仿部分依然需求自底向上的规划,需求更多的时刻和丰厚的常识与经历。因而,研讨怎么选用通用的规划办法和共有的束缚与资源来树立混合体系,是非常有价值的。
混合信号集成电路的根本规划流程首要包含规划规划、体系级规划、模仿电路/数字电路区分、电路级规划与仿真、地图级规划与仿真等。研讨和开发混合信号集成电路首要应从市场需求动身,选定一个研讨开发的方针,然后确认混合信号集成电路的体系界说、体系目标,在此基础上开发和挑选适宜的算法。在这个阶段,需求依据电路的功用将模仿电路和数字电路区分开来。数字电路用来处理离散的信号,模仿电路则处理接连的信号。
电路能够经过详细的元器件,例如,运算放大器、晶体管、电容器、逻辑门等来表征。混合信号集成电路包含数字和模仿两部分,其间模仿电路一般全定制规划,选用自底向上的规划流程,进行全定制地图规划、验证、仿真;数字电路一般选用自顶向下的规划流程,进行寄存器传输级描绘、寄存器传输级仿真、测验、归纳、门级仿真。然后,将两种电路放在混合信号验证渠道中进行混合仿真。
这种混合仿真能够是寄存器传输级的数字电路与晶体管级的模仿电路的混合仿真,也能够是门级或晶体管级的数字电路与模仿电路的混合仿真。现在规划者首要选用由Mentor Graphics、Synopsys 和Cadence 三大EDA 东西供货商供给的模仿和混合信号东西和技能进行混合仿真。