版图设计基本逻辑电路与版图设计与验证

目录一、电路逻辑功能 (2)1.1、电路设计流程 (2)1.2、真值表与表达式 (2)1.3、电路逻辑图 (3)1.4、线路图 (3)1.5、ERC验证及T-Spice仿真 (4)二、版图设计 (6)2.1、总体版图设计流程 (6)2.2、总体版图以及DRC验证 (7)2.3、三输入异或门T-Spice仿真 (8)三、三输入异或门版图设计的LVS验证 (9)四、结论 (10)一、电路逻辑功能1.1、电路设计流程1.2、真值表与表达式表达式：Y =A⊕B⊕C=C B A+C B A+C B A+ABC真值表：A B C Y F0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 01.3、电路逻辑图1.4、线路图1.5、ERC验证及T-Spice仿真二、版图设计2.1、总体版图设计流程操作步骤：1．新建文件夹：在电脑E 盘新建文件夹，文件夹名为XOR。

2．打开L-Edit 软件：在桌面上双击L-Edit v13.0 快捷键，打开L-Edit v13.0 软件。

3．另存新文件：选择File——Save As 命令，打开“另存为”对话框，在“保存在”下拉列表框中选择存储目录（存储在刚才新建的文件夹XOR中），在“文件名”文本框中输入文件名称，例如：XOR。

4．取代设定：选择File——Replace Setup 命令，单击出现的对话框的From file 下拉列表右侧的Browser按钮，选择d:\My Documents\Tanner EDA\Tanner Toolsv13.0\L-Edit and LVS\SPR\Lights\Layout\lights.tdb文件，如图所示，再单击OK 按钮。

接着出现一个警告对话框，按确定按钮，就可将lights.tdb文件的设定选择性应用在目前编辑的文件，包括格点设定、图层设定等。

实验报告课程名称：集成电路原理实验名称：模拟集成电路版图设计与验证小组成员：实验地点：科技实验大楼606实验时间：2017年6月19日2017年6月19日微电子与固体电子学院一、实验名称：模拟集成电路版图设计与验证二、实验学时：4三、实验原理1、电路设计与仿真实验2内容，根据电路的指标和工作条件，然后通过模拟计算，决定电路中各器件的参数（包括电参数、几何参数等），EDA软件进行模拟仿真。

2、工艺设计根据电路特点结合所给的工艺，再按电路中各器件的参数要求，确定满足这些参数的工艺参数、工艺流程和工艺条件。

3、版图设计按电路设计和确定的工艺流程，把电路中有源器件、阻容元件及互连以一定的规则布置在Candence下的版图编辑器内。

并优化版图结构。

四、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。

其目的在于：1、根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路版图设计，掌握基本的IC版图布局布线技巧。

2、学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行版图的的设计与验证。

通过该实验，使学生掌握CMOS模拟IC版图设计的流程，加深对课程知识的感性认识，增强学生的设计与综合分析能力。

五、实验内容1、UNIX操作系统常用命令的使用，Cadence EDA仿真环境的调用。

2、根据实验2所得参数，自主完成版图设计，并掌握布局布线的基本技巧。

3、整理版图生成文件，总结、撰写并提交实验报告。

六、实验仪器设备（1）工作站或微机终端一台（2）EDA仿真软件1套七、实验步骤1、根据实验指导书掌握Cadence EDA仿真环境的调用。

熟悉版图编辑器Layout Editor的使用。

了解基本的布局布线方法及元器件的画法。

2、根据实验2所计算验证的两级共源CMOS运放的元器件参数如表1所示，在版图设计器里画出相应的元器件，对V+、V-、V out、V DD、GND的压焊点位置合理化放置，通过金属画线将各个元器件按实验2的电路图合理连接，避免跳线。

芯片设计流程具体步骤芯片设计是现代电子技术领域中的一项重要工作，它涉及到电子器件的原理、电路设计、物理布局、逻辑设计以及测试验证等多个环节。

下面将详细介绍芯片设计的具体步骤。

第一步：需求分析在进行芯片设计之前，首先需要明确设计的目标和需求。

这包括芯片的功能要求、性能指标、功耗要求以及成本预算等。

通过与客户沟通和需求调研，确定芯片设计的基本方向和要求。

第二步：架构设计在完成需求分析后，需要进行芯片的架构设计。

架构设计是整个芯片设计的核心，它决定了芯片内部各个模块之间的连接方式和通信协议。

在进行架构设计时，需要考虑芯片的功能划分、模块之间的数据传输方式以及模块的接口设计等。

第三步：逻辑设计逻辑设计是芯片设计的重要环节，它将芯片的功能需求转化为逻辑电路。

在逻辑设计过程中，需要进行电路的逻辑门选择、逻辑方程的设计以及时序逻辑的优化等。

通过使用EDA工具，可以将逻辑设计转化为电路图，并进行仿真验证。

第四步：物理布局物理布局是将逻辑电路映射到实际芯片中的过程。

在进行物理布局时，需要考虑芯片的面积利用率、信号线的长度和走线规划等。

通过使用布局工具，可以将逻辑电路进行物理布局，并生成布局图。

第五步：版图设计版图设计是在物理布局的基础上进行的。

在进行版图设计时，需要考虑芯片的工艺制约、电路的电性能和功耗等。

通过使用版图工具，可以对物理布局进行细化设计，并生成版图。

第六步：验证与测试在完成芯片设计后，需要进行验证和测试工作。

验证主要是通过模拟和仿真来验证芯片的功能和性能是否满足设计要求。

测试则是通过芯片的实际生产和测试来验证。

通过使用验证工具和测试设备，可以对芯片进行全面的验证和测试。

第七步：制造和生产在完成芯片的验证和测试后，需要进行芯片的制造和生产。

这包括芯片的掩膜制作、晶圆加工、封装测试等环节。

通过使用专业的芯片制造设备和流程，可以将芯片设计转化为实际的产品。

第八步：产品发布和市场推广在芯片的制造和生产完成后，需要进行产品的发布和市场推广。

电路版图设计一般流程1. 确定需求和规格在开始设计电路板之前，首先需要明确产品的具体需求和规格。

这包括产品的功能要求、性能要求、工作环境等。

只有清楚明确了需求和规格，才能够确定电路板设计的方向和目标。

2. 选择器件根据产品的需求和规格，选择适合的器件和元器件。

这包括集成电路、传感器、连接器等各种器件。

在选择器件时，需要考虑器件的性能、价格、供货周期等因素，确保选择的器件能够满足产品的需求。

3. 电路原理图设计根据选定的器件，绘制电路原理图。

电路原理图是电路板设计的基础，它反映了整个电路的连接关系和工作原理。

在设计电路原理图时，需要考虑电路的稳定性、可靠性和性能，确保电路能够正常工作。

4. PCB布局设计根据电路原理图，设计PCB（Printed Circuit Board）的布局。

PCB布局设计是电路板设计的关键环节，它直接影响到电路板的性能和可靠性。

在进行PCB布局设计时，需要考虑到器件的布局、信号的传输路径、电源的分布等因素，确保布局的合理性和稳定性。

5. 电路仿真和调试完成PCB布局设计后，需要进行电路仿真和调试。

通过电路仿真软件模拟电路的工作过程，检验电路的稳定性和性能。

根据仿真结果进行调整和优化，直到满足产品的需求为止。

6. PCB制造和组装完成电路板设计后，需要将PCB制造出来，并进行元器件的组装。

选择信誉良好的PCB制造厂商和组装厂商，确保PCB的质量和可靠性。

在组装过程中，需要注意器件的焊接、布线和测试，确保电路板能够正常工作。

7. 电路测试和验证完成PCB制造和组装后，需要进行电路的测试和验证。

通过各种测试方法对电路板进行验证，确保电路的稳定性和性能。

如果测试通过，就可以将电路板用于产品中；如果测试不通过，需要进行调整和优化，直到满足产品的要求为止。

总的来说，电路板设计是一项复杂而严谨的工作，需要经过多个环节的精心设计和调试。

只有经过严密的设计流程，才能确保最终产品的质量和性能。

绪论1.什么是信号处理电路？它通常由哪两大部分组成？信号处理电路是进行一些复杂的数字运算和数据处理，并且又有实时响应要求的电路。

它通常有高速数据通道接口和高速算法电路两大部分组成。

2.为什么要设计专用的信号处理电路？因为有的数字信号处理对时间的要求非常苛刻，以至于用高速的通用处理器也无法在规定的时间内完成必要的运算。

通用微处理器芯片是为一般目的而设计的，运算的步骤必须通过程序编译后生成的机器码指令加载到存储器中，然后在微处理器芯片控制下，按时钟的节拍，逐条取出指令分析指令和执行指令，直到程序的结束。

微处理器芯片中的内部总线和运算部件也是为通用目的而设计，即使是专为信号处理而设计的通用微处理器，因为它的通用性也不可能为某一特殊的算法来设计一系列的专用的运算电路而且其内部总线的宽度也不能随便的改变，只有通过改变程序，才能实现这个特殊的算法，因而其算法速度也受到限制所以要设计专用的信号处理电路。

3.什么是实时处理系统？实时处理系统是具有实时响应的处理系统。

4.为什么要用硬件描述语言来设计复杂的算法逻辑电路？因为现代复杂数字逻辑系统的设计都是借助于EDA工具完成的，无论电路系统的仿真和综合都需要掌握硬件描述语言。

5.能不能完全用C语言来代替硬件描述语言进行算法逻辑电路的设计？不能，因为基础算法的描述和验证通常用C语言来做。

如果要设计一个专用的电路来进行这种对速度有要求的实时数据处理，除了以上C语言外，还须编写硬件描述语言程序进行仿真以便从电路结构上保证算法能在规定的时间内完成，并能通过与前端和后端的设备接口正确无误地交换数据。

6.为什么在算法逻辑电路的设计中需要用C语言和硬件描述语言配合使用来提高设计效率？首先C语言很灵活，查错功能强，还可以通过PLI编写自己的系统任务，并直接与硬件仿真器结合使用。

C语言是目前世界上应用最为广泛的一种编程语言，因而C程序的设计环境比Verilog HDL更完整，此外，C语言有可靠地编译环境，语法完备，缺陷缺少，应用于许多的领域。

集成电路设计的基本原理集成电路（Integrated Circuit, IC）是由一个或多个功能电路组成的微小芯片，具有高度集成、体积小、功耗低、可靠性高等优点，是现代电子技术发展的重要基础。

集成电路的设计是集成电路工程的核心部分，也是整个工程的基础。

一、集成电路设计的基本流程集成电路设计是由电路设计、版图设计和制造流程三部分组成的。

它的基本流程如下：1. 电路设计：为实现特定功能，设计所需电路，选择芯片、器件，并进行电路仿真，获取电路的性能参数。

2. 版图设计：将电路专业提纯之后，进行版图设计，设计出不同极性晶体管、基准电压和电容等元件，以确保电路可靠。

3. 制造流程：按照设计进行工艺流程，包括掩膜制作、曝光、腐蚀、清洗、沉积及光刻等，制作成电路图。

二、集成电路设计的基本原理集成电路设计的核心是电路设计，电路设计者需要充分了解组成电路的元件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管等，并需要熟悉基本电路、放大器、振荡器、计数器、逻辑电路、数字信号处理器等不同类型的电路。

此外，电路设计者还需了解电路参数及其相互关系。

在电路设计中，工艺参数也非常重要，包括掩膜线宽、晶圆直径、不同金属的电阻和电容等。

电路设计者需要对工艺参数有充分的了解，以保证电路设计的可行性。

三、集成电路设计的主要问题及解决方案1. 器件模型：在电路设计中，电路模型非常重要，能够快速、准确地模拟电路运行情况。

器件模型包括等效电路模型、元件模型和子电路模型。

电路设计者需根据电路的工作情况、物理特性和性能参数来选择器件模型。

2. 仿真技术：在电路设计中，仿真技术是检测电路性能好坏的有效方法。

仿真可分为电路仿真和系统仿真。

电路仿真主要用于验证电路参数和时域响应；系统仿真主要用于验证整个系统的功能和性能。

在仿真过程中，电路设计者可以对电路进行分析、仿真分析和性能优化等操作。

3. 电路布局：电路布局是电路设计中非常重要的环节。

根据设计需求和布局目的，确定电路元件的位置和布线方式。

IC设计基本知识IC设计（Integrated Circuit Design）是指利用半导体工艺将电子器件集成在一块硅片上，并通过设计和布局进行电路的实现和优化的过程。

IC设计是电子工程领域的关键技术之一，也是现代电子设备发展和电子产业升级的重要基础。

IC设计的基本知识可以分为以下几个方面：1.电子器件基础知识：了解各种电子器件的基本工作原理和特性是进行IC设计的基础。

例如，了解二极管、晶体管、场效应管等器件的结构、原理和参数。

2. 数字电路设计：数字电路设计是IC设计的重要部分。

了解数字电路的设计原理、逻辑门电路、时序电路、状态机等基本概念和设计方法是必要的。

另外，还需要熟悉可编程器件如FPGA（Field Programmable Gate Array）的原理和应用。

3.模拟电路设计：模拟电路设计是IC设计中的另一个重要部分。

了解模拟电路的设计原理、放大器、滤波器、振荡器等基本电路的设计方法是必要的。

同时，需要了解一些基本的模拟电路设计工具和方法。

4.射频电路设计：射频电路设计是IC设计中的一个特殊领域，用于实现无线通信和射频前端。

了解射频电路的基本原理、调制解调、射频放大器、滤波器等相关概念和设计方法是必要的。

5.数字信号处理：数字信号处理（DSP）是IC设计中的另一个重要方向。

了解数字信号处理的基本原理、滤波器设计、傅里叶变换等概念是必要的。

6.IC制造工艺：了解IC制造工艺是进行IC设计的基本要求之一、了解硅片制造的工艺流程、光刻技术、薄膜沉积、蚀刻等过程是必要的。

7.版图设计：版图设计是实现IC电路的物理布局和连接。

了解版图设计的基本规则、布线技巧、电路布局等是进行IC设计的必备知识。

8.仿真和验证：进行IC设计时，需要进行电路仿真和验证。

了解电路仿真软件如SPICE的基本原理和使用方法，熟悉验证电路设计的方法是必要的。

9.芯片测试和封装：了解芯片测试和封装技术也是进行IC设计的重要环节之一、了解如何进行芯片测试和封装设计，以满足产品质量和可靠性的要求是必要的。

请简述你理解的芯片开发全流程及所需具备的技能概述芯片（I nt eg ra te dC i rc ui t，I C）是现代电子产品的核心组件，其开发流程复杂且需要多种技能。

本文将简述芯片开发的全流程，并介绍在该过程中所需具备的技能。

芯片开发全流程芯片开发全流程通常包括前端设计、验证与验证、物理设计和半导体制造四个主要阶段。

前端设计前端设计是芯片开发的起始阶段，主要包括电路设计、逻辑设计和验证。

1.电路设计：根据芯片的需求和规格，设计各种模拟电路和数字电路，如放大器、滤波器、逻辑门等。

2.逻辑设计：根据芯片功能需求，设计芯片的逻辑电路，包括逻辑门、时序逻辑以及算术逻辑等。

3.验证：通过仿真和测试验证设计的电路和逻辑是否满足需求，调整设计模型以达到预期效果。

验证与验证验证与验证阶段是芯片开发的重要环节，旨在确保设计的正确性和稳定性。

1.功能验证：对设计的芯片进行功能验证，验证其是否满足预期功能。

2.时序验证：验证芯片中各个电路之间的时序关系是否满足需求。

3.电源与温度验证：验证芯片在不同电源电压和温度条件下的运行情况。

4.特性验证：验证芯片的特性参数，如功耗、噪声、功率纹波等。

物理设计物理设计阶段将前端设计的逻辑电路转化为物理实现，包括布局设计和版图设计两个方面。

1.布局设计：将芯片的逻辑电路进行物理布局，包括各个电路的位置、大小和连线的布线等。

2.版图设计：根据布局设计，进行具体的电路板设计，包括将电路转化为版图、调整连线路径、进行电气规则检查等。

半导体制造半导体制造是芯片开发的最后阶段，将物理设计的版图制造成真实的芯片产品。

1.掩膜制作：根据物理设计的版图，制作光刻掩膜，用于传输图案到硅片上。

2.硅片加工：将掩膜图案转移至硅片上，并进行各种工艺加工，如刻蚀、沉积、离子注入等。

3.封装与测试：将芯片进行封装，同时进行电性能测试，包括引脚功能、性能参数以及可靠性测试等。

所需具备的技能芯片开发需要综合掌握硬件、电路设计、逻辑设计和半导体制造等多个领域的知识和技能。

EDA技术实用教程EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，指的是利用计算机技术和工具自动辅助设计和验证电子系统的过程。

EDA 技术的应用广泛，包括芯片设计、电路设计、电子系统设计等。

本文将介绍EDA技术的基本概念和常用工具，以及它们在电子系统设计中的应用。

1.EDA技术概述EDA技术是利用计算机技术和工具实现电子系统设计自动化的一系列技术方法。

它能够大大提高设计效率和设计质量，缩短设计周期，降低成本。

EDA技术包括模拟电路设计、数字电路设计、封装设计、布线设计等多个方面。

2.EDA常用工具常用的EDA工具包括电路仿真工具、逻辑综合工具、版图设计工具、时序分析工具、布局布线工具等。

这些工具在EDA技术中发挥着重要的作用，帮助设计人员完成不同层次的设计任务。

3.电路仿真工具电路仿真是EDA技术中最基础也是最重要的环节之一、它通过建立模型，对电路进行数学分析和计算，模拟电路的工作状态和性能。

常用的电路仿真工具有SPICE、SPECTRE等。

电路仿真工具能够帮助设计人员在设计之前评估电路的性能，并发现潜在的问题，优化设计。

4.逻辑综合工具5.版图设计工具版图设计是将逻辑电路网表进行物理布局和布线的过程。

版图设计工具可以根据约束条件自动进行版图布局和布线，生成满足电路性能和约束条件的版图。

常用的版图设计工具有ICC、Innovus等。

6.时序分析工具7.布局布线工具布局布线是指将版图中的电路元件进行布置和互连的过程。

布局布线工具可以根据电路性能和约束条件进行自动布局和布线，生成满足性能和约束的物理布局和互连。

常用的布局布线工具有Olympus、Innovus等。

8.EDA技术在电子系统设计中的应用EDA技术在电子系统设计中有着广泛的应用。

它可以帮助设计人员设计和验证复杂的电路和系统，提高设计效率和设计质量。

在芯片设计中，EDA技术可以辅助完成电路设计、逻辑综合、版图设计、布局布线等任务。

集成电路版图设计什么是集成电路版图设计？所谓的集成电路版图设计是根据逻辑与电路功能和性能要求以及工业水平要求来设计芯片制造时光刻用的掩模版图，实现IC设计的最终输出其中版图是一组相互套合的图形，各层版图表示不同的工艺步骤，每层版图用不同的图案表示。

DRS和LVS开始前需要做哪些准备？DRC开始前需要准备好版图文件和DRC规则文件，LVS开始前需要准备好版图文件、电路图文件和runset文件为什么需要进行版图数据处理？在形成整体的版图并通过DRC、LVS的验证后，版图设计过程就完成了，但这个时候的版图GDS数据还不能拿去制作掩模版，还需要对GDS数据进行处理。

该版图GDS数据中的层次跟最终模板的层次并不是完全一致的，该版图GDS 数据还需要进行工艺涨缩处理，以满足掩模版制作需求。

集成电路设计流程：功能要求、电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证、后仿及优化。

光刻工艺流程：底膜处理、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、显影检测、刻蚀、去胶、最终检验。

工艺要求：特征尺寸、集成度、晶圆尺寸工艺文件夹包含：技术文件、显示文件DRC步骤：建立DRC运行目录、修改规则文件、导出gds2文件、编译规则文件、执行DRC检查、DRC结构分析狗骨电阻的优点：能够控制电流走向，使电阻误差减小。

集成电路发展的趋势是什么？制程工艺越来越精细、集成度越来越高、电路功能越来越强大、越来越趋向于智能化集成电路中的电阻分为哪几种？有扩散电阻、多晶硅电阻、阱电阻简述为什么尽可能多地设计阱接触？能大大减小寄生电阻的阻值，有效抑制闩锁。

在绘制PMOS版图时，为什么在接触区域进行SN注入？SN注入降低了接触电阻，接触孔容易刻蚀，形成欧姆接触。

简述什么是闩锁效应？闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应，严重会导致电路的失效，甚至烧毁芯片。

什么是保护环，保护环的主要作用？能抑制闩锁效应的设计方式就是保护环作用: 1.阻碍少子保护环 2.载流子注入类型为少子 3.保护类型为少子 4.电位保持PN结反偏 5.起分流作用。

版图模拟集成电路版图设计工作流程
一、设计准备阶段
1.收集设计需求和规格
2.确定版图设计工具
（1）选择合适的版图设计软件
（2）熟悉工具操作方法
二、布局设计
1.绘制整体版图布局
（1）放置主要功能模块
（2）确定连线路径和间距
2.设计外围器件布局
（1）放置电容、电阻等器件
（2）保证布局紧凑和良好连接
三、器件布线
1.连接器件引脚
（1）确定引脚连接顺序
（2）绘制连线路径
2.优化布线
（1）考虑信号传输和功耗（2）调整布线路径提高性能
四、特殊器件设计
1.设计特殊功能模块
（1）绘制模拟电路部分（2）完成数字逻辑设计
2.验证特殊器件功能
（1）模拟仿真验证
（2）数字仿真测试
五、验证与调试
1.进行版图验证
（1）检查器件连接和间距（2）确保布局符合设计规范2.仿真验证
（1）电气仿真测试
（2）时序分析和功耗测试
六、提交版图
1.准备版图文件
（1）导出版图文件格式
（2）打包必要设计文件2.提交给布局工程师（1）交流设计细节和要求（2）确认后提交版图。

数字集成电路设计流程数字集成电路设计是一项复杂而精密的工作，需要设计者在整个流程中严谨细致地进行各项工作。

在数字集成电路设计流程中，主要包括需求分析、规格设计、逻辑设计、电气设计、物理设计和验证等环节。

下面将逐一介绍数字集成电路设计的流程及各个环节的主要工作内容。

首先，需求分析是数字集成电路设计的第一步。

在这一阶段，设计者需要与客户或者项目组进行充分的沟通，了解客户的需求和项目的背景，明确设计的目标和范围。

通过需求分析，设计者可以确定设计的基本功能和性能指标，为后续的设计工作奠定基础。

接下来是规格设计阶段。

在这一阶段，设计者需要根据需求分析的结果，进一步详细地确定电路的功能和性能指标，并将其转化为具体的技术规格。

规格设计需要考虑到电路的功耗、速度、面积等方面的要求，同时还需要考虑到电路的可测试性和可制造性等因素。

逻辑设计是数字集成电路设计的核心环节。

在这一阶段，设计者需要将技术规格转化为逻辑电路的结构和功能。

通过逻辑设计，设计者可以确定电路的各个模块的功能和接口，设计逻辑门电路的结构，并进行逻辑综合和优化，以满足规格设计中的要求。

电气设计是将逻辑电路转化为物理电路的过程。

在这一阶段，设计者需要进行布局设计和布线设计，确定电路的物理结构和布线路径。

同时，还需要进行时序分析和功耗分析，保证电路在实际工作中能够满足时序要求和功耗要求。

物理设计是数字集成电路设计的最后一个环节。

在这一阶段，设计者需要进行版图设计和版图布局，生成最终的版图文件。

通过物理设计，可以保证电路的版图满足工艺制造的要求，同时还需要进行设计规则检查和电气规则检查，确保版图的正确性和可制造性。

最后是验证阶段。

在这一阶段，设计者需要对设计的电路进行功能验证、时序验证和功耗验证等工作，确保设计的电路能够满足规格设计中的要求。

同时，还需要进行仿真和验证，验证电路的正确性和可靠性。

综上所述，数字集成电路设计流程包括需求分析、规格设计、逻辑设计、电气设计、物理设计和验证等环节。

Cadence 和Hspice 详细介绍
本文为大家带来两款EDA 软件：Cadence 和Hspice 的介绍。

Cadence 介绍
Cadence 是一个大型的EDA 软件，它几乎可以完成电子设计的方方面面，包括ASIC 设计、FPGA 设计和PCB 板设计。

Cadence 在仿真、电路图设计、自动布局布线、版图设计及验证等方面有着绝对的优势。

Cadence
包含的工具较多几乎包括了EDA 设计的方方面面。

Cadence 的底层软件
Cadence 的底层软件有下面这些：
逻辑设计规划器
这是用于设计早期的规划工具。

其主要用途是延时预测、生成供综合工具使用的线路负载模型。

这个工具是用来在物理设计的早期象逻辑设计者提供
设计的物理信息。

集成电路设计实习Integrated Circuits Design LabsI t t d Ci it D i L b单元实验一（第二次课）基本门电路设计－－版图设计2006-2007 Institute of Microelectronics Peking University实验目的及时间安排z内容一：z掌握基本门电路的版图设计z熟悉Cadence版图设计、版图验证工具的使用z内容二：z完成2与非门的设计，包括原理图输入、电路仿真、版图设计、版图验证Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验一Page21. 版图图层z本课程中使用CSMC双硅三铝混合信号工艺，主要的设计层包括z TB：tub，n阱，作为pmos器件衬底z TO：Thin Oxide，有源区，作为mos的源漏区Thin Oxidez GT：gate，多晶硅1，作为mos栅极z SP：P＋注入区z SN：N＋注入区z W1：接触孔，金属1到多晶硅和有源区的接触孔z A1：铝1，第一层金属z W2：通孔1，金属1和金属2的接触孔z A2：铝2，第二层金属z W3：通孔2，金属2和金属3的接触孔z CP：bond pad，pad开孔z IM：第二层多晶硅电阻阻挡层z PC：poly Cap，用作多晶硅电容上极板和多晶硅电阻的第二层多晶硅l Cz PT：p tub，p阱，作为nmos器件衬底z详细的工艺信息请参考设计规则（在CSMC05MS/docs目录下）Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验一Page32. 由电路图产生初始版图z VirtuosoXL为cadence的连接关系驱动定制版图设计工具z启动Virtuoso XLz第一步：打开inv的schematic viewz第二步：Schematic窗口：Tools->Design Synthesis->Layout XLz Create Newz OKz OK，弹出Virtuoso XL窗口Vi t XLz在Virtuoso XL窗口中，Design->GenFrom Source Layout，弹出yGeneration Options对话框（下页）Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验一Page4z Layout Generation部分z选中I/O Pins，Instances，Transistor Chaining，TransistorTransistor Chaining TransistorFoldingz I/O Pins部分z DefaultsD f lz Layer/Master选择A1层z选中Createz Applyz Pin Label Shapez点击Pin Label Options，在弹出的对话框中选中Layer Name后面的SameLayer Name SameAs Pinz点击OK后出现下页图，按照前面的设计要求进行版图设计Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验一Page5Inv的版图设计z在此基础上添加电源线vdd，地线gnd（可参考下页快捷键）z按照电路图用相应的层把mos管的各端连线画出来z把vdd和N阱相连（用CSMC05MS库中的ntap），把gnd和衬底相连（用tCSMC05MS库中的ptap ）z按照标准单元的画法，单元有统一的高度（这里是24um），统一的vdd和gnd走线宽度（2um）和位置（vdd走线在单元的最上端，gnd在最下端）Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验一Page6Virtuoso Layout Editor常用操作z Instance（添加元件，快捷键i）g（画矩形，快捷键），yg（画多边形，快捷键z Rectangle r PolygonP），Path（画长连线，快捷键p）pyz Copy（c），Move（m），Stretch（s）z Merge（把多个相互重叠的图形合并成一块，M）Create Ruler Clear All Rulersz Create Ruler（添加标尺，快捷键k），Clear All Rulers（K）z Descend（X），Return（B）z Zoom in by 2（^z），Zoom out by 2（Z），Fit（f）z Option－>Display（e）中可以设置一些参数z在命令过程中可以利用F3键打开该命令相关的选项，帮助我们调整命令参数（很有帮助！）Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验一Page73. 版图的验证DRCz在Layout窗口中，Verify->DRCz在Rules File一项中，填入divaDRC.rul，若该文件不在启动目录下，还应写上路径z取消Rules Library选项Rules Libraryz OKz在CIW中可以看到DRC的结果，按说明改掉图中的error，直到Total errors found为0Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验一Page84. 版图的器件提取和LVS检查z在做LVS之前，要把版图中的管子信息和pin的信息提取出来，这就是Extractz在Layout窗口中，Verify->Extractz Rules File一项中，填入在Rules FiledivaEXT.rul，若该文件不在启动目录下，还应写上路径z取消Rules Library选项Rules Libraryz OK在中可以看到是否成z CIW Extract功，一般情况下Total errorsfound都为0z执行的结果是cell inv产生了一个extracted viewInstitute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验一Page9LVSz在Layout窗口中，Verify->LVSz Library和Cell中分别填入库名字design03和单元名字inv，View中对应于schematic的填入schematic，对应于extracted的填入extracted（这些信息也可以通过Browse或者BSel by Cursor得到）在一项中，填入z Rules FiledivaLVS.rul，若该文件不在启动目录下，还应写上路径z点击Run，运行几秒后会出现“Analysis Job Succeeded”的提示z点击Output，观看结果。

版图设计实验——三输入与或非门的版图实现一、实验要求1、熟悉UNIX基本命令的使用2、了解Cadence软件的使用方法3、掌握半导体集成电路的设计规则4、能够实现基本CMOS集成电路的版图设计二、实验内容使用Cadence Tools实现三输入或与非门（C=)(）电路的版图+F∙AB设计,并实现其设计规则检查（DRC）和电路图与版图一致性对照检查（LVS）。

三、实验设备计算机（内含UNIX系统），Cadence Tool四、实验原理及电路结构分析实验要求实现三输入或与非门电路的版图，则首先要分析此或与非门的电路结构，根据集成电路的有关知识，实现这样的电路，如果使用全互补CMOS集成电路的话，要使用至少6个晶体管，其中NMOS管3个，PMOS管3个。

由于电路结构要求输出函数为C+(，因此根据CMOS集成电路的=)F∙AB设计规则：NMOS逻辑块接地，PMOS逻辑块接高电平，且对NMOS逻辑块，遵循“与串或并”的规律；对PMOS逻辑块，遵循“与并或串”的规律。

：逻辑电路图如下：根据NMOS、PMOS逻辑块电路的设计规则得到晶体管级电路图如下：该电路图实现的逻辑功能 A B C管子工作状态 输出C B A F ∙+=)( 0 0 0 P 管导通；N 管截止 10 0 1 t1、t2导通，t3截止；t4导通，t5、t6截止 10 1 0 t1、t2截止，t3导通；t4、t5、t6截止 10 1 1 t1、t2、t3截止；t4、t5导通，t6截止 01 0 0 t1、t2截止，t3导通；t4、t5、t6截止 11 0 1 t1、t2、t3截止；t4、t6导通，t5截止 01 1 0 t1、t2截止，t3导通；t4、t5、t6截止 11 1 1 P 管截止；N 管道通0 在初步分析了电路的结构和逻辑功能之后，接下来就是要具体的进行该电路的版图设计工作了，首先要明确几个概念。

1、版图设计规则。

主要有两种，一种是微米（um-microm ）设计规则，它是一种以微米为单位的直接描述版图的最小允许尺寸，是一种绝对单位的设计规则；另一种是λ为单位的设计规则，该规则是一种相对单位，若某工艺的特征尺寸为A ，则m A μλ2=，规定最小线宽为λ2，其它最小允许尺寸均表示为λ的整数倍。

版图设计与验证知识点版图设计是集成电路设计中至关重要的一环，它涉及到电路的物理布局、电气连线以及验证等多个方面。

本文将介绍版图设计与验证的核心知识点，包括版图设计的基本原理、验证技术和常见问题解决方法。

一、版图设计的基本原理1. 版图设计概述版图设计是将逻辑设计所得到的电路结构和电气连线转化为实际可制造的物理布局的过程。

它涉及到器件的放置、连线的规划以及信号和电源的引入等内容。

版图设计的目标是满足电路性能要求，并优化面积、功耗和可靠性等指标。

2. 版图设计流程版图设计流程包括电路结构分解、布局规划、连线布线以及电气规则检查等步骤。

在进行版图设计时，需要考虑电路的特性、器件的模型和引脚定义、工艺限制以及可靠性要求等因素，以确保设计的正确性和可生产性。

3. 器件放置与布局器件的放置和布局是版图设计的关键步骤之一。

在进行器件放置时，需要考虑信号传输的延迟、功耗和电磁兼容等因素。

同时，还需要遵循电路结构分解的原则，将电路划分为功能块，并将其放置在合适的位置，以满足设计要求。

4. 连线布线与电源引入连线布线是版图设计的核心内容之一，它决定了电路信号的传输质量。

在进行连线布线时，需要考虑信号的延迟、功耗和敏感度等因素，并采用适当的布线规则和技术来保证电路的性能。

此外，还需要引入电源并进行电源线的布局，以确保电路的稳定性和可靠性。

二、验证技术与方法1. 版图验证概述版图验证是在版图设计完成后，对设计结果进行检查和验证的过程。

它包括电气规则检查、物理设计规则检查、仿真验证和设计规模评估等步骤。

版图验证的目标是发现和修复设计中的错误，并确保设计的正确性和可制造性。

2. 电气规则检查电气规则检查是对电路连接性、电气参数和器件模型等进行验证的过程。

它可以帮助设计师发现并纠正电气连接错误、功耗过高、电压偏差和敏感度等问题。

通过使用专业的电路仿真工具，可以对电路进行全面的电气特性分析和验证。

3. 物理设计规则检查物理设计规则检查是对版图设计的布局、连线和器件布置等方面进行验证的过程。