实验一 Virtuoso原理图和图标编辑器的基本使用.doc

1、1重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用实验一 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123

2、456，进入Linux操作系统桌面，在cdsusrs 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。2重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用图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

3、件的CIW窗口在CIW窗口中点击ToolsLibrary 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FileNewLibrary., 将打开New Library 对话窗口, 现创建一个新库取名为IClab1。见图5。3重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用图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

4、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FileNewCell View.,弹出 Create New File 对话窗（图8），Cell Name 可自己命名如inverter, 4重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用Tool 选 Composer- Schematic, View Name 就会默认选中s

5、chematic（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5重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用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

6、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ToolsTechnology 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。6重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用图 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

7、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7重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用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A

8、dd 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8重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用话窗中的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

9、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。请注意这个 width = 1.5u 只是个默认值，需要根据要求进行修改。9重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用对pmos或nmos器件来说，改变得最多的值就是沟道的Width和Length。

10、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项分别为最小宽度和最小长度，所以你输入的长和宽数值不能比它们小。在大多数反相器设计中，为了使反相器的各项性能指标基本对称，pmos器件的沟道宽度一般选取为nmos器件的2-3倍，本次实验中将nmos器件的沟道宽度默认值1.5u修改为3u，而将pmos器件的宽度修改为6u。更改数值后点击OK完成。接着就是将元器件按照反相器的工作原理进行电气连接，连线采用Wire(narrow)，点击编辑器左侧的Wire图标，分别移动鼠标至各元器件连接点（小红方块）将pmos源极连到vdd，nmos源极连到gnd，pmos漏极连到nmo

11、s漏极，pmos栅极连到nmos栅极。最后从栅极和漏极节点分别引出两根线用来连接引脚，按Esc键退出连线。此时的编辑器应显示如图19所示：图19. 构建中的反相器下一步点击Add Pin图标或按热键P添加引脚，栅极引出线连接输入引脚，漏极引出线连接输出引脚。在弹出的添加引脚对话窗中，需要给引脚取名和选择类型，根据需要选定引脚方向为输入或输出，按回车键即可添加引脚，如图20所示：10重庆大学通信工程学院 IC 设计实验专用图20.添加引脚对话框完成添加输入输出引脚后按Esc键退出。此时原理图编辑器应显示如下：图21. 一个完整的反相器电路图点击左侧工具条上方的Check and Save图标或按f8键保存你的设计，若电路有错误或警告信息则会弹出一个窗口告诉你，详细信息会显示在CIW窗口中。若无信息窗口弹出则表示电路正常。图22在CIW窗口中显示原理图没有错误。