实验一 Virtuoso原理图和图标编辑器的基本使用

实验一Virtuoso原理图和图标编辑器的基本使用

目录

1.实验目的

2.创建一个新的自定义单元库

3.使用 Cadence Virtuoso 原理图编辑器构建一个反相器

4.创建一个自定义元器件图标

1.实验目的

本实验采用AMI06工艺设计一个反相器，以此使学生达到熟悉 Cadence Virtuoso 原理图和图标编辑器使用，记住常用热键组合以及掌握与特定工艺库关联之目的。

2.创建一个新的自定义单元库

启动 Cadence,调用 CIW（Command Interpreter Window）

首先启动计算机，在用户名处键入 cdsusr, 密码处键入123456，进入Linux操作系统桌面，在cdsusr’s Home文件夹中创建iclabs子文件夹。请记住一定要创建这个子文件夹，这样才不会影响到cdsusr根目录下的cds.lib文件。操作如下：File --> Create Folder, 在新创建的文件夹名称处键入iclabs（可取不同名字，学号和本人名字拼音等）。进入Linux桌面，单击鼠标右键打开终端。见图1。

图1. Linux桌面操作

在打开的终端中执行下列命令：见图2的红色框线内。

图2. Linux终端

执行第二个命令后你就可看见Cadence软件的CIW窗口出现。见图3所示。

图3. Cadence软件的CIW窗口

在CIW窗口中点击Tools-->Library Manager..., 将打开库管理器（图4）。

图4. 库管理器

你可看到NCSU提供的库已显示在Library栏目中，有 NCSU_Analog_Parts,...等。点击库管理器中的File-->New-->Library..., 将打开New Library 对话窗口, 现创建一个新库取名为IClab1。见图5。

图5. 创建一个自定义元件库

点击OK弹出关联工艺库对话框（图6），选择Attach to an existing techfile。

图6. 选择关联工艺库的操作

不同的工艺库对应不同的MOS器件模型，在对原理图进行仿真时需要选择相应工艺库中的模型，这样得到的结果更接近实际情况。NCSU提供的CDK一共包含有9个工艺库，其中MOSIS_layout_Test库显示在最上端。

点击OK弹出选择特定工艺库对话窗口，对本实验，选择NCSU_TechLib_ami06库。

图7. 关联特定工艺库

在库管理器中选中刚创建的IClab1库，单击菜单File-->New-->Cell View...,弹出 Create New File 对话窗（图8），Cell Name 可自己命名如inverter, Tool 选 Composer- Schematic, View Name 就会默认选中schematic（原理图）。

图8. 指定创建的具体元件的名称和类型

点击 Create New File 中的OK，就会启动Virtuoso Schematic Editor（图9）

图9. Virtuoso 原理图编辑器工作界面

若在上一步创建Library的过程中由于操作太快而不知道是否已正确关联了特定的工艺库，可在Library Manager窗口中鼠标右键点击IClab1，选择弹出菜单中的Properties...弹出对话框（图10）即可查看到底关联了哪个工艺库。

图10. 元件库属性编辑器

上图正确显示了本次实验需要关联的工艺库。若不正确而需要重新关联这个工艺

库时，并不需要重新创建自定义元件库，而可在CIW窗口中进行操作，鼠标点击Tools-->Technology File Manager...弹出窗口（图11）：

图11. 重新关联工艺库的方法

点击Attach...弹出对话框如图12所示即可重新关联工艺库了。

图12. 重新关联工艺库

3.使用 Cadence Virtuoso 原理图编辑器构建一个反相器

你需要在此编辑器中进行诸如放置和移动元器件，使用连线将各元器件相连以及对元器件属性做修改等操作，图13给出了常用热键，当然你也可进行菜单操作。

图13. 原理图编辑器常用热键

另外上面没有列出的“Esc”键是用来退出正在执行的命令的键，经常会用到它。构建一个反相器需要一个PMOS管和一个NMOS管，鼠标左击原理图编辑器的空白处，按热键I将会打开Add Instance对话窗口，按Browse会打开Component Browse

窗，

图14. 添加元器件窗口

在Component Browse窗口中，Library选择NCSU_Analog_Parts，点击列出栏目中

的N_Transistors或P_Transistors即可选择其中的器件，先点击N_Transistors，

会打开以下窗口（见图15左图）。

图15. 选择所需添加的元器件

选择nmos器件，其参数会显示在Add Instance 窗口中（见图15右图）。移动鼠标到原理图编辑器中，nmos器件将显示在鼠标光标处，选择一个合适的位置（中间稍微偏下方）按鼠标左键放置nmos器件。对于pmos器件，先点击(Go up 1 level)其余操作步骤完全相同，不同之处在于需要点击列出栏目中的P_Transistors。

图16. 添加pmos器件

接下来需要放置电源以及地的连接关系符号，这些符号在Component Browse对话窗中的Supply_Nets分类栏目中，点击该栏目，在打开的电源地连接符号中你可

依次选择gnd （地）和vdd （电源连接）符号，并将其放置到合适的位置。至此按Esc 键即可结束放置元器件的命令。原理图编辑器应该显示如图17所示：

图17.

大家注意到放置的pmos 和nmos 晶体管旁有参数显示，它们的值可根据设计者的要求进行更改。要改变值时，先点击需要更改属性值的器件图标，再点击编辑器左侧的属性图标或按热键Q ，即可打开Edit Object Properties 对话窗口（图18）。

图18. 器件属性值对话框

移动窗口右侧的滚动条可看到更多的属性值。

对pmos 或nmos 器件来说，改变得最多的值就是沟道的Width 和Length 。需要注意的是，不同的工艺这两个属性值是有相应的最小值限制的，

如上图中带阴影的两