第五章全定制IC设计（Calibre版图验证）在第三、四章已经介绍了电路图和版图的绘制（使用Cadence公司IC5141的Virtuoso Layout Editor），版图验证（使用Diva）和HSPICE后仿真（通过IC5141的ADE界面）。
目前，Calibre 工具已经被众多设计公司、单元库、IP开发商和晶圆代工厂采用，作为深亚微米集成电路的物理验证工具，Calibre工具已经被集成到Cadence公司的Virtuoso Layout Editor设计环境中。
本章将以十进制计数器为例（使用CSM CMOS工艺），介绍Calibre验证工具的使用方法，并介绍XP 平台下的HSPICE版图后仿真方法。
十进制计数器DRC（CSM CMOS工艺）计数器是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件，本章以十进制计数为例，介绍Calibre验证工具的使用方法。
根据十进制计数器的构成原理，十进制计数器可由与非门，异或门和D触发器来表示一位十进制数的四位二进制编码。
分析步骤一般是：根据十进制加法计数器状态表画出卡诺图。
（1）由卡诺图得到表示该计数器工作状态的状态方程。
（2）由状态方程得到计数器的状态转换表（3）判断计数器的功能。
在前面的章节中已经学习了电路图与版图的绘制，在进行十进制计数器电路图的绘制时，首先绘制底层电路包括反相器，与非门，异或门及传输门等的Schematic, Symbol。
然后，调用单元电路画出十进制计数器的电路图。
绘制电路版图时，应先绘制底层电路对应的版图，并用Calibre进行相应的DRC，LVS，再画出整个电路版图。
十进制计数器的设计方法与逻辑电路图与电路图的绘制可参照第六章的实验七，版图绘制方法可参见第四章的节。
版图绘制好后，为了保证版图能正确制出，在正式流片之前还必须作一些其他的工作，例如Design Rule Checking (DRC)。
DRC（设计规则检查）DRC概述DRC 的目的是保证版图满足流片厂家的设计规则，因为不是任何版图都能制造出来，只有满足厂家设计规则的版图才有可能成功制造出来。
DRC是验证设计的几何规则的，它保证版图符合流片厂家的要求。
如果不作这一步验证的话，就有可能发生线条在光刻过程中被刻断等情况，从而导致流片失败。
DRC实例分析使用Calibre进行DRC的运行步骤为：准备Rule File 和GDS File。
运行Calibre DRC。
分析DRC 结果，修正错误。
1、调入十进制计数器版图下面以十进制计数器为例（工艺）详细介绍版图的设计规则检查(DRC)。
使用一个已经做好的十进制计数器，将其调入Cadence库文件中，使其成为一个Pag文件。
首先将做好的十进制计数器文件包（COUNTER10）拷贝到工艺PDK对应的工作目录下，接下来在Linux终端下进入该工作目录，运行Cadence的IC5141设计软件。
启动IC5141后，点击菜单栏上的edit，选择library path。
出现图5-1窗口界面，选择OK。
图5-1 Library Path窗口选择library path->edit->add library，出来如图5-2所示的框图。
在Directory中选择COUNTER10文件的存放路径/home/yelifang/ylf_pdk，在Libirary中选择COUNTER10，点击Apply->OK。
COUNTER10文件包就调入Cadence库文件中，可直接使用了。
图5-2 Add Library 窗口添加好COUNTER10文件后，在如图5-3所示的库管理器（Library Manager ）窗口中，包含了十进制计数器的电路图，符号图，版图。
图5-4是十进制计数器的符号图，图5-5是十进制计数器的电路图，图5-6是十进制计数器的版图。
图5-3 库管理器窗口图5-4 十进制计数器符号图图5-5 十进制计数器电路图图5-6 十进制计数器版图2、Calibre的DRC启动做HSPICE后仿前，要先对版图进行DRC与LVS检查并运行PEX。
下面介绍使用Calibre进行DRC 检查的方法。
如图5-7所示，选择Calibre->Run DRC，则出现图5-8所示的DRC运行界面。
图5-7 运行DRC界面3、DRC的运行环境设置第一次使用DRC前，应先进行DRC的运行环境设置，用如下方法进行设置。
第一步：选择DRC运行设置文件drc_runset。
点击Run DRC后，则出来如图5-8的DRC规则文件设置界面，选择DRC运行设置文件drc_runset。
图5-8 DRC运行设置文件第二步：选择DRC规则文件路径与运行目录。
图5-8中选择“OK”后，则出现图5-9所示的DRC 规则文件路径与运行目录的设置界面。
填入你的规则文件路径以及你的DRC运行目录，当你选择的规则文件路径以及DRC运行目录出现红色的字时，说明你的选择是错误的，只有当它显示绿色时才是正确的。
填入你的规则文件路径填入你的DRC运行目录图5-9 DRC规则文件路径与运行目录的设置界面第三步：设置环境变量。
选择Setup->Set Environment，设置规则文件中的环境变量，如图5-10所示。
填入规则文件路径，应为pdk_install_directory/calibre/drc图5-10 环境变量设置界面第四步：设置需要检查的规则。
选择Setup->Select Checks，如图所示。
图5-11 Select Checks选择界面在出现的图5-12对话框中，选择top_4M的两条规则，并保持其他默认选项。
到此DRC的运行环境设置完毕。
最后，点击File->Save runset对运行环境设置进行保存，下次DRC时，就可以直接运行，不需再设置。
图5-12 规则界面4、DRC运行方法如图5-13所示，单击Run DRC运行，运行信息可以在CIW窗口看到。
图5-13 正确的运行结果5、版图查错若出现图5-14所示的结果，则表示版图有错误。
图5-14显示版图有两处错误，错误提示是“metal1 spacing=”，错误应该是metal1的最小间距不满足。
同时在版图上也会出现发亮的区域（如果有错误）。
双击5-14的数值后，在版图上也会高亮显示错误的区域。
修改完版图，用Calibre再作DRC检查，直到通过DRC。
图5-14 有错误的DRC运行结果§ LVSLVS概述LVS的目的就是证明版图与电路图的网表是一致的。
Calibre LVS是一个出色的版图与线路图对比检查工具，具有高效率、高准确度和大容量等优点。
LVS的流程是：从版图中提取出（extract）网表。
将提取出的网表与电路图网表进行比较。
如果两个网表不一样，应修改版图，直到版图网表与电路图网表相一致。
LVS实例下面以实例说明LVS运行方法。
1、LVS的启动如图5-15所示，选择Calibre->Run LVS，出现如图5-16所示的LVS运行界面。
图5-15 运行LVS界面2、LVS的运行环境设置第一次使用LVS前，应先进行LVS的运行环境设置，用如下方法进行设置。
第一步：选择LVS运行设置文件lvs_runset。
在图5-16界面点Rules进行lvs_runset设置。
图5-16 LVS设置文件界面所示。
第二步：选择LVS规则文件路径与运行目录。
填入正确的规则文件地址路径，如图5-17第三步：选择电路导出网表，如图5-18如图。
图5-18 电路导出网表选择界面第四步：LVS环境变量设置。
选择Setup->Set Environment，按图5-19设置环境变量。
最后，点击File->Save runset对运行环境设置进行保存，下次LVS时，就可以直接运行，不需再设置。
改成自己的运行目录与安装目录路径图5-19 LVS环境变量设置界面3、LVS运行方法与查错设置完以后单击Run，开始LVS，片刻后就会弹出一个窗口表示LVS完成或者失败。
图5-20中右边的红框内容显示绿色，则通过了LVS，若为红色，则说明版图有错。
可以点击图5-20左边的LVSReport，里面有提示版图哪里出错了，再对此进行修改。
图5-20 LVS运行结果§ 寄生参数抽取PEX及HSPICE后仿真寄生参数抽取1、PEX的启动选择Calibre->Run PEX，如图5-21所示。
图5-21 运行PEX界面3、PEX的运行环境设置第一次使用PEX前，应先进行PEX的运行环境设置，用如下方法进行设置。
第一步：选择PEX运行设置文件pex_runset，如图5-22所示。
图5-22 PEX设置文件界面第二步：选择PEX规则文件路径与运行目录，如图5-23所示。
规则文件同LVS图5-23 PEX规则文件路径与运行目录设置界面第三步：PEX环境变量设置。
选择Setup->Set Environment，按图5-24设置环境变量，将图5-24中的三个红框内容改成自己实际的运行目录，之后选择蓝框的内容，点击OK。
图5-24 PEX环境设置界面第四步：选择输出格式。
如图5-25如图，输出格式设为CALIBREVIEW。
图5-25 输出格式选择界面第五步：选择PEX选项。
点Setup->PEX Options，如图5-26所示，选择寄生电容参数选项。
在Include 选项中选择<pdk_install_directory>/pex/INCLUDE/。
图5-26 寄生电容参数选择界面最后，点击File->Save runset对运行环境设置进行保存，下次PEX时，就可以直接运行，不需再设置。
3、PEX运行方法运行选项选择界面如图5-27所示，按Run PEX即进行PEX运行。
运行PEX时，要通过“Run Control”多次进行设置。
第一次按Run PEX运行前，这里三个选项都选中，出现Calibre finished with Error:SIGABRT错误；第二次按Run PEX运行前，选中第二、三个选项，出现Calibre finished with Error: SIGABRT错误；第三次按Run PEX运行前，仅选中最后一个选项。
运行后出现图5-28，按图选择后，点击OK。
第一次，这里的三个选项都选中，出现Calibre finished with,Error:SIGABRT错误第二次，选中第二、三个选项，出现Calibre finished with,Error:SIGABRT错误第三次，仅选中最后一个选项图5-27 运行选项选择界面图5-28 运行结果界面抽取成功后，View中出现了Calibre，如图5-29所示。
