第4章 原理图电气检查与报表
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原理图报表的生成电路资料2009-12-25 11:28:37 阅读264 评论0 字号:大中小订阅ERC 元件表为了实现印制电路板的自动布线和满足生产工艺的需要,Protel 99 SE提供了根据电路原理图生成各种报表的功能。
一、ERC报表ERC(Electrical Rule Check)意为电气规则检查。
在电路设计中,可能会出现一些设计疏漏和错误,如电源VCC与接地GND短路、电源VCC没有与电路连接等。
利用Protel 99 SE提供的ERC功能来检测设计的电路,然后生成ERC报表,可以找出这些设计问题。
1.ERC的应用ERC的操作过程如下。
打开需检查的电路原理图文件(如YL1.Sch),再执行菜单命令“Tools→ERC”,或者在图纸上双击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“ERC”命令,于是出现图2-146所示的Setup Electrical Rule Check(ERC设置)对话框。
对话框中有两个选项卡,选中“Setup”选项卡呈现的内容如图2-146所示,各项说明见图标注;图2-146 ERC设置对话框(Setup选项卡的内容)若选择Rule Matrix选项卡,对话框呈现的内容如图如图2-147所示。
在图2-147所示的Rule Matrix选项卡中,可以定义各种引脚、输入输出端口、电路图出入口之间的连接状态是否有Error(错误)、Warning(警告)等级的电气冲突。
在图2-147中有一个正方形区域,称为电气规则矩阵。
矩阵中以彩色方块表示检查结果,绿色方块表示这种连接方式不会产生错误或警告信息(例如某一个输入引脚与另一个输出引脚相连接),黄色方块表示这种连接会产生警告信息(例如输入引脚未连接),红色方块表示这种连接方式会产生错误信息(例如两个输出引脚相连接)。
图2-147 Rule Matrix选项卡的内容这里的错误是指电路中有严重违反电路原理的连线情况,例如电源VCC与接地GND相连;而警告是指某些轻度违反电路原理的连线情况,因为系统无法确定它们是否真正有错误,所以用警告表示。
原理图电气检查
原理图电气检查流程:
1. 确认电源及接地情况:检查总线电压和接地是否符合设计要求,确保电源正常且接地可靠。
2. 检查电源供电线路:逐一检查主电源线路、设备直接供电线路、稳压电源线路等,确保供电线路连接正确、绝缘良好。
3. 检查信号线路连接:检查各信号线路的连接是否正确、固定可靠,无短路、断路等问题。
4. 检查开关设备及保护装置:检查开关设备的选择、设置是否正确,保护装置的参数是否符合要求。
5. 检查电气设备的接地:检查各电气设备的接地是否按照要求进行,接地电阻是否符合标准。
6. 检查电气设备的绝缘:使用绝缘电阻测试仪对各电气设备进行绝缘测试,确保设备的绝缘性能良好。
7. 检查电气设备的接线盒及接线柱:检查接线盒和接线柱的连接是否良好、紧固可靠,无松动现象。
8. 检查电气设备的传感器及执行器:对传感器和执行器进行检查,确保连接正确、工作正常。
9. 检查保护回路:检查各保护回路的连接是否正确、是否被旁路等,确保保护回路可靠。
10. 检查控制回路:检查控制回路的连接及控制逻辑是否正确,确保控制信号能够正确传递。
11. 检查仪表及显示装置:检查仪表及显示装置的连接、显示
是否准确,仪表是否校准。
12. 检查地线及接地网:检查地线和接地网的连接是否良好,
接地电阻是否符合标准。
13. 检查电气设备的标志及安装:检查电气设备是否有正确的标志、标牌,安装是否牢固、正确。
需要注意的是,在文中不能有标题相同的文字,可使用段落分割来区分不同的检查内容。
原理图电气规则检查电路规则检查属于集成电路设计物理验证的一部分。
其主要目的是验证版图与电路原理图的电路结构是否一致。
电路设计者完成电路设计和仿真后交由版图设计者完成掩模工作。
确保所画版图与设计电路完全一致就是LVS工具要做的工作。
LVS检查的内容可以槪括为两点:①所有信号的电气连接关系是否一致;②器件类型尺寸是否一致。
LVS不是一个简单地将版图与电路原理图进行比较的过程,它需要分两步完成。
第—步“抽取”,第二步“比较”。
首先根据LVS提取规则,EDA工具从版图中抽取出版图所确定的网表文件;然后将抽取出的网表文件与电路网表文件进行比较。
需要说明的是:抽取的网表为晶体管级的SPICE网表,而电路网表为门级的Verilog网表,该门级网表需要结合SPICE模型/CDL模型转化为SPICE网表,才能与抽取的网表进行逻辑等效性比对。
如果两个网表的电路连接关系和器件完全一致则通过LVS检査。
反之,说明版图存在与电路不一致的地方,需要进行检査并加以处理或修改更正。
实现“抽取”的主要步骤是网表提取,它可以实现从版图提取网表,包含连接关系提取和器件提取两大模块。
连接关系提取模块的主要功能是标识线网和为线网命名。
标识线网是指把金属、通孔、多晶等半导体划分为不同的连通集合,从而生成不同的线网。
器件提取模块的主要功能是识别器件、计算器件属性和输出网表。
实现“比较“的步骤是网表比较,它包括网表预处理、版图和原理图网表比较。
网表预处理的主要工作是串并联结构约简,虚拟器件过滤,门电路识别等。
在版图设计中,宽长较大的MOS管通常会采用版图折叠的方法将其等效于多个晶体管的并联,所以为避免在检査器件数目和尺寸时发生错误,需要把版图中折叠的、并联或串联的器件合并成一个再进行比较。
而门电路结构可以作为一个整体对待,以此减少需要处理的节点数量。
完成网表预处理后,则可以开始进行网表比较。
网表比较本质上是图同构问题,图同构问题是一个NP完全问题。