Hướng dẫn sử dụng phần mềm cadence

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CADENCE Design by: Hoang Hong Hanh ĐTVT13-HVKTQS MỤC LỤC: I Cách mở, đăng nhập vào phần mềm Cadence Ban đầu khởi động VMwave Chọn File -> open mở máy ảo kích vào nút chạy màu xanh để chạy 3 Sau khởi động hệ điều hành Red Hat Enterprise Linux ta có hình đăng nhập hệ thống: Usename: root, Password: 123456 Click chuột phải chọn Open Terminal Sau sử dụng lệnh Linux để mở phần mềm Virtuoso Cadence: # license # ls # cd 180nm # ls # source tsmc180.csh # virtuoso & Để tạo thư viện chọn File-> New-> Library-> Đặt tên thư viện library: (Ví dụ Nhom4) Ta chọn Attach to an existing technolody library Nhấn OK Tiếp theo chọn thư viện công nghệ (Technology Library): tsmc18 II Hướng dẫn cách vẽ Schematic mơ Cadence Schematic Ví dụ hướng dẫn vẽ mạch mô cổng logic bản: OR đầu vào Các bước thực để vẽ sơ đồ nguyên lý Schematic sau: Để tạo cell ta chọn File->New-> Cellview-> Chọn tên Cell: OR, View: Schematic-> OK Trong file Schematic, để lấy linh kiện transistor PMOS, CMOS ban đầu chọn linh kiện cách chọn cơng cụ Create-> Instance (hoặc bấm phím tắt i) cửa sổ Add Instance để chọn thư viện Library click Browse: Chọn thư viện: tsmc180, cell: pmos2v, view: symbol -> Ok * Lấy transistor Nmos tương tự Để thay đổi đặc tính transistor: thay đổi transistor PMOS chọn Q thay đổi L=180nm, W(M)=4um Còn thay đổi NMOS: L=180nm, W(M)=1um để thỏa mãn độ rộng Pmos lớn Nmos gấp 2n lần với n số đầu vào Sau nhập giá trị cho linh kiện ta đưa hình làm việc Cadence Virtuoso Schematic Sau đưa file mơ kết nối đường dây linh kiện lại sử dụng phím tắt W (hoặc bấm Create-> Wire) Ta mạch hình vẽ- Khi kết nối xong, chọn Pin cho đầu vào, đầu cách bấm phím tắt P (hoặc chọn công cụ: Create-> Pin) Chọn chân pin mục Pin Names : VDD, GND, A, B; mục Direction: chọn Input Bấm OK Chọn chân pin đầu mục Pin Names: OUT; mục Direction chọn: Output Bấm OK Nối chân pin đầu vào, đầu hình vẽ Sau vẽ xong sơ đồ nguyên lý Save and Check lại Nếu có lỗi kiểm tra sửa lại sơ đồ nguyên lý Muốn tạo Symbol: Chọn cơng cụ Create-> Cellview-> from Cellview -> OK, Sau vẽ lại hình dạng cổng OR 10 Sau đó, chọn nối dạng đầu vào mạch nguyên lý Để thực mô phỏng, chọn Launch->ADE L chạy môi trường mô Bấm vào biểu tượng Choose Analyes thời gian stop 10ns, chọn moderate -> ấn OK 13 bên góc phải hình chọn Bấm tiếp vào biểu tượng Setup Outputs vào đường đầu vào, đầu Bấm OK 14 chọn from Schematic kích Chọn Run để chạy mô phỏng, ta thu kết quả: 15 III Hướng dẫn vẽ Layout Để mở file Layout chọn file-> new-> cell: OR, view: layout Bấm OK Trong file Layout, chọn linh kiện cách bấm phím tắt I, chọn linh kiện: PMOS, CMOS từ thư viện tsmc180 Chọn Open-> Library: tsmc180 -> cell: pmosv2 nmosv2, view: layout Đưa linh kiện hình layout Chọn linh kiện PMOS bấm Q để thay đổi L=180 nm, W=4 nm Tương tự thay đổi cho transistor NMOS.: L=180 nm, W=1 um Để tạo cổng Body cho transistor ta bấm phím tắt Q chọn Parameter - > thay đổi body_typeL: detached, body_typeR: detached 16 Tạo nguồn chọn M1_NACTIVE từ thư viện tsmc180 cách bấm phím tắt i, chọn Browse -> library: tsmc180, cell: M1_NACTICE, view: symbolic Chọn giá trị hàng cột nguồn cho bao phủ hết PMOS Ví dụ chọn hàng, 22 cột 17 Tạo đất tương tự chọn M1_PACTIVE chọn giá trị hàng cột cho phù hợp Sau chọn linh kiện, ta bắt đầu kết nối cổng Body với Lớp Body bao gồm lớp là: lớp DIFF, lớp METAL1, lớp NIMP Để vẽ lớp đơn giản ta hiển thị riêng lớp cách: chọn công cụ LSW, chọn NV, công cụ cửa sổ Layout, chọn View -> Redraw (hoặc phím tắt Clt+R) Lần lượt kết nối cổng Body transistor PMOS, CMOS Lớp Metal1 dùng để kết nối với nguồn đất Các lớp Metal nối cổng D S với Để vẽ lớp Metal ta dùng lỗ via Lấy lỗ via cách click vào Create công cụ -> Via bấm phím tắt o chọn: M2_M1 18 Tạo tên Pin: Để tương thích Schematic Layout ta phải đánh tên cho Pin Layout: A, B, OUT, VDD, GND Muốn gán Pin cho lớp metal phải chọn label tương ứng metal Ví dụ muốn gán Pin cho lớp metal2 (Metal2 draw) phải chọn Metal2 pin tương ứng Kết nối cổng theo sơ đồ nguyên lý Ta mạch layout sau: IV Kiểm tra DRC Để kiểm tra layout vi phạm luật thiết kế hay không ta thực cách lựa chọn: Calibre công cụ -> Run DRC Calibre yêu cầu file runset để load file Browse file:/root/TSMC180PDK/analog_traning_pdk/Calibre/drc/caliber.drc 19 Bấm Run DRC để chạy Sau bảng kiểm tra lỗi Nó hiển thị tổng số lỗi vi phạm luật Layout Kích vào nút mũi tên công cụ để chuyển đến lỗi cần sửa Bấm lỗi để sửa mạch Layout Sau sửa lỗi, quay lại DRC để xác nhận lại lỗi xem sửa chưa Khi quay trở lại DRC phải lưu lại file vừa sửa Khi sửa xong nút tích xanh xuất Trường hợp check lại lỗi lỗi mật độ nên chấp nhận chạy DRC thành cơng 20 Khi chạy thành cơng DRC hình vẽ chuyển sang bước kiểm tra tương thích mạch nguyên lý schematic layout (LVS) V Kiểm tra LVS Mặc dù layout kiểm tra xong DRC, mạch khơng hoạt động mong đợi khơng thích hợp với mạch ngun lý Ví dụ quên kết nối cổng Body mạch nguyên lý, Layout kết nối qua bước DRC LVS báo thiếu đường cổng Body Để chạy LVS chọn: Calibre -> LVS Tương tự mở DRC, cửa sổ xuất yêu cầu file runset để mở Browse tới file: /root/TSMCPDK/analog_training_pdk/Calibre/lvs/caliber.lvs Sau bấm Run LVS để chạy Cửa sổ LVS RVE lỗi mạch nguyên lý schematic layoyut LVS kiểm tra linh kiện, chân pin xem có nối khơng Ta phải quay lại mạch nguyên lý schematic layout để kiểm tra lại Khi sửa xong lỗi chạy lại LVS Nếu thành cơng cửa sổ LVS lên sau: 21 VI Chạy PEX Trong phần mơ tả cách để trích thành phần ký sinh từ mạch layout Nó bao gồm tụ điện điện trở Để chạy PEX chọn: Calibre -> Run PEX Tương tự xuất cửa sổ yêu cầu file runset browse tới file: /root/TSMCPDK/analog_training_pdk/Calibre /PEX/calibre.rcx 22 Sau kiểm tra Input bên trái Layout click vào “ Export from layout viewer” Netlist click vào “ Export from schematic viewer” Thêm vào đó, mục Outputs bên trái để đảm bảo mục Netlist-> Format chọn tới CALIBREVIEW Click vào “Run PEX” để chạy Sau hồn thành ta thấy cửa sổ Calibre view setup Ở mục Calibre View Type chọn Schematic Open Calibre Cellview chọn Read-mode Bấm OK Sau file tham số ký sinh xuất hình 23 VII Post-Simulation Ở bước phải chạy lại mô thiết kế thêm tham số ký sinh vào Trước tiên tạo file schematic: vào file->new->cellview: library: Nhom4, Cell: OR_test, View: schematic 24 Trong cửa sổ schematic này, ta gọi symbol OR vừa vẽ thư viện Nhom4, cell: OR Ở thiết lập đầu vào, đầu để chạy mô Bước tiếp theo, tạo file config cách: file->New->Library: Nhom4, cell: OR_test, view: config Sau cửa sổ New Configuration xuất hiện, mục Top Cell: chọn library: Nhom4, Cell: OR_test, view: Schematic Rồi chọn Use Template: chọn 25 Name: spectre bấm OK Khi cửa sổ New Configuration mục Gobal Bindings: sửa mục View list: viết thêm Calibre vào Rồi chọn OK 26 Lưu file config lại Rồi mục Cell Bindings chọn vào thư mục click chuột phải chọn Set Cell View: Calibre -> OK Quay lại cửa sổ schematic vừa tạo chạy lại mô quan sát kết 27 ... cụ để chuyển đến lỗi cần sửa Bấm lỗi để sửa mạch Layout Sau sửa lỗi, quay lại DRC để xác nhận lại lỗi xem sửa chưa Khi quay trở lại DRC phải lưu lại file vừa sửa Khi sửa xong nút tích xanh xuất... Tiếp theo chọn thư viện công nghệ (Technology Library): tsmc18 II Hướng dẫn cách vẽ Schematic mô Cadence Schematic Ví dụ hướng dẫn vẽ mạch mơ cổng logic bản: OR đầu vào Các bước thực để vẽ sơ... thống: Usename: root, Password: 123456 Click chuột phải chọn Open Terminal Sau sử dụng lệnh Linux để mở phần mềm Virtuoso Cadence: # license # ls # cd 180nm # ls # source tsmc180.csh # virtuoso &