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spectraverilog数模混合仿真

spectraverilog数模混合仿真
spectraverilog数模混合仿真

Cadence 的数模混合仿真工具spectraverilog能够实现数字模拟电路联仿的功能,对于模拟电路的输入信号可以利用数字接口很方便的进行设置。主要用来进行功能仿真。

步骤:

1.准备schematic,如电路单元mix

2.从库管理器中建立mix单元的config view.

在use template中选择spectraverilog,然后ok

将top cell中的myview改为实际的schemtic,然后ok

正确的结果如下图

保存,点击open打开config后的schematic,在tools中选择mix signal opts.

在mix-signal菜单中,尝试第二项的每一个小项,可以看到模拟和数字的相关划分。

由于数字部分默认的电压为5V,转换电平为1.5V和3.5V,因此,如果电路的电源电压不同的与5V,需要对于数模混合接口部分进行设置,在mix-signal菜单中的第三项中进行设置。对于模拟部分来讲,其按照模型进行计算,无需在数模接口部分进行端口设置,对于数字接口来讲,需要将默认的5V电平以及1.5V,3.5V转换电平变为与模拟部分相符的电压

值,比如电源3V,转换电平为1.5V和3.5V。设置如下,

对于与模拟器件相连接的数字输出端,将高电平由5V改为3V

对于与模拟器件相连接的数字输入端,将转换电平由1.5V改为3.5V改为1V和2V

所有数模混合接口的相关的数字端口都需要改动,如下图所示的数模接口部分

3.调出analog仿真工具,并设置为spectreverilog

4.编写端口的输入激励文件

设置传输分析的时间长度

5.其余步骤同模拟信号仿真一样,run。

仿真操作流程

仿真操作流程: 1,选择机床:按下机床工具按钮,出现机床选择对话框,选FANUC系统—FANUC-0I----车床-----标准(平床身前置刀架)------OK 2,定义毛坯:按下“毛坯选择按钮”出现毛坯选择对话框,根据零件标注尺寸,确定毛坯直径和长度,OK 3,安装零件:按下“零件安装按钮”出现零件安装对话框,鼠标箭头指向所选毛坯(变蓝)------点击“零件安装”出现零件安装对话框------点击向右“+”使零件向右走到极限位置。 4,安装刀具:按下“选择刀具”按钮----确定刀位号-----选择刀片形状----刀柄形状(左向)主偏角95度,刀尖半径设为0度---OK 5,启动机床:按下“绿色”启动按钮,按下红色“急停”(只能按下奇次数,否则“机床报警灯”亮,不能操作) 6,机床回原点(或叫回参考点):点亮“回原点灯”按下“X”,再按下“+”,按下

“Z”再按下“+”,待“X原点灯”和 “Z原点灯”都亮以后。OK 7,对刀操作:将手动灯点亮,按亮X轴再按“-”使刀架靠近工件,再按亮Z轴再 按“-”使刀具靠近工件,如果想加速, 按下中间带螺纹的快速键。 Z轴对刀:在端面切削少量至中心,沿X 轴退出,离开工件,按系统面板OFFSET 按键,打开工具补正/并把(摩耗变成形状),在缓冲区输入:Z0,按下软键“测量”对应刀号Z下方出现正直,如果出现负值,说明刀具没有回原点, X轴对刀:手动在外圆处切削少量毛坯,沿Z轴退出,停止主轴,按下拉菜单“测量”保留小余1的圆弧半径,出现工件测量对话框,将鼠标箭头指向刚切削的外圆处,点击变黄,记下变蓝标号X下方的X值,输入此值到工具补正/形状的缓冲区X某值,点击软键“测量”X下方出现正值,如果出现负值,说明开始没有完成回原点工作。 8,编辑程序:点亮“编辑”工作灯,按下系统面板“PROG程序”按钮,输入

数模混合设计实验报告

数模混合设计 实验报告 作者:竹叶听筝 时间:2012年12月05日课程题目:声光报警系统

摘要:声光报警器在实际的生活中可以见到许多,运用于生活的许多方面。声光报警电路可作为防盗装置,在有情况时它通过指示灯闪光和蜂鸣器鸣叫,同时报警。声光报警器可用在危险场所,通过声音和光信号向人们发出示警信息。 Abstract: sound and light alarm can be seen in real life many, used in many aspects of life. Sound and light alarm circuit can be used as anti-theft device, when it lights flash and buzzer tweet, alarm at the same time. Sound and light alarms can be used in hazardous locations, issued a warning to people through sound and light signals. 关键词:报警器声音光信号示警 1、设计原理 根据设定的基准报警电压。当输入电压超出报警值时发出声和光报警信号。当输入电压信号减小恢复到报警值以下时,要求有一定的回程余量才能撤销报警信号。也就是要实现电压信号的迟滞比较功能。LED灯闪烁,蜂鸣器报警。 2、方案比较 方案一:通过单片机控制进行AD采样计算,当采样电压超过,设定输入电压时,通过单片机控制LED闪烁,蜂鸣器报警,当输入电压小于设定Vh电压时,单片机撤销报警信号。此方案性能稳定,思路清晰,但性价比不高,涉及微处理器,以及软件编程,开发难度较大。 方案二:采用LM311滞回比较器,比较输入电压值,当大于设定电压时,比较器输出端为高电平,通过光电耦合器,进行传递信号,通过555定时器输出1HZ频率脉冲,是LED灯闪烁,同时蜂鸣器报警,当输入电压小于阈值电压时,LM311输入低电平,撤销报警信号。此方案采用纯硬件方法实现神声光报警,具有成本低,调试容易且通过光耦合器进行数字电路和模拟电路的隔离,同样也具有较高的稳定性。三、系统总体方案描述

电子竞赛中作品设计的一般步骤

电子竞赛中作品设计的一般步骤

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

6.2 电子竞赛作品设计制作步骤 与一般的电子产品设计制作不同的是,电子设计竞赛作品设计制作一方面需要遵守电子产品设计制作的一般规律,另一方面要在限定时间、限定人数、限制设计制作条件、限制交流等情况下完成作品的设计制作,电子竞赛作品设计制作有自己的规律。电子竞赛作品设计制作大约需经过题目选择、系统方案论证、子系统、部件设计与制作、系统综合、调试与测量等步骤,最后完成作品和设计总结报告。 6.2.1 题目选择 全国大学生电子设计竞赛作品设计制作时间是4天3晚,3人一组。竞赛题目一般为5~6题,题目在竞赛开始时(第1天的8.00)开启。以2003年第6届为例共有6题:电压控制LC振荡器(A题)、宽带放大器(B题)、低频数字式相位测量仪(C题)、简易逻辑分析仪(D题)、简易智能电动车(E题)、液体点滴速度监控装置(F题)。 正确地选择竞赛题目是保证竞赛成功的关键。参赛队员应仔细阅读所有的竞赛题目,根据自己组3个队员的训练情况,选择相应的题目进行参赛制作。 选择题目按照如下原则进行: (1)明确设计任务,即“做什么?”。选择题目应注意题目中不应该有知识盲点,即要能够看懂题目要求。如果不能看懂题目要求,原则上该题目是不 可选择的。因为时间是非常紧张的,没有更多的时间让你去重新学习,另外根 据竞赛纪律,也不可以去请教老师。 (2)明确系统功能和指标,即“做到什么程度?”。注意题目中的设计要求一般分基本要求和发挥部分两部分,各占50分。应注意的是基本部分的各 项分值题目中是没有给出的,但在发挥部分往往会给出的各小项的分值。选择 时要仔细分析各项要求,综合两方面的要求,以取得较好的成绩。 (3)要确定是否具有完成该设计的元器件、最小系统、开发工具、测量仪器仪表等条件。 在没有对竞赛题目进行充分地分析之前,一定不能够进行设计。题目一旦选定,原则上是应保证不要中途更改。因为竞赛时间只有4天3晚,时间上不允许返工重来。 6.2.2 系统方案论证 题目选定后,需要考虑的问题是如何实现题目的各项要求,完成作品的制作,即需要

simulink模拟通信系统仿真及仿真流程

基于Simulink的通信系统建模与仿真 ——模拟通信系统 姓名:XX 完成时间:XX年XX月XX日

一、实验原理(调制、解调的原理框图及说明) AM调制 AM调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程。AM调制原理框图如下 AM信号的时域和频域的表达式分别为 式中,为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是随机信号,但通常认为其平均值为0,即。 AM解调 AM信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。 AM信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。 AM相干解调原理框图如下。相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。 AM包络检波解调原理框图如下。AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。 DSB调制 在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号 中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号(DSB)。DSB调制原理框图如下

DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,其时域和频域表示式分别为 DSB解调 DSB只能进行相干解调,其原理框图与AM信号相干解调时完全相同,如图 SSB调制 SSB调制分为滤波法和相移法。 滤波法SSB调制原理框图如下所示。图中的为单边带滤波器。产生SSB信号最直观方法的是,将设计成具有理想高通特性或理想低通特性的单边带滤波器,从而只让所需的一个边带通过,而滤除另一个边带。产生上边带信号时即为,产生下边带信号时即为。 滤波法SSB调制的频域表达式 相移法SSB调制的原理框图如下。图中,为希尔伯特滤波器,它实质上是一个宽带相移网络,对中的任意频率分量均相移。

数模混合仿真详细文档

用SpectreVerilog进行模数混仿,以Sigma-Delta ADC为例 SpectreVerilog模数混仿, 模拟部分用Spectre, 数字部分用Verilog-XL. 所以还需要安装Cadence LDV软件, 其内含Verilog-XL仿真器. 这里以自行设计的二阶全差分Sigma-Delta ADC为例, 详细介绍用SpectreVerilog的仿真过程. 所用工艺库为TSMC 0.18u,电源电压:1.8V. 1. 准备 Sigma-Delta ADC分模拟和数字部分两块, 其中模拟部分为调制器, 数字部分为数字滤波器. 如下图. 其中out为调制器的输出, 这里是1位0,1数据流. 数字滤波器为Verilog RTL级代码. Schematic: Symbol:

Verilog Code: module DigitalFilter (in2out, out, clk, clr, in); output in2out; output [`wordsize-1:0] out; input clk; input clr; input in; reg in2out; wire clk_half1, clk_half2; …… Endmodule 同时为了直观的观看输出结果,因此把输出的数字字转化为模拟量,这里用Verilog-A做一个理想的DA转换器。 因此最好事先用Spectre仿真模拟部分, 用ModelSim或Verilog-XL等仿真数字部分. 这里假定我们已有: 1) 模拟部分的原理图(包括Symbol); 2) 数字部分的Verilog代码,DigitalFilter.v, 模块名:DigitalFilter(in2out,out,clk, clr,in); 3) 数字部分的TestBench代码, DigitalFilter_TB.v, 模块名: DigitalFilter_TB. 下图为最终的系统图:

数模混合IC设计流程

数模混合IC设计流程 1.数模混合IC设计 近十年来,随着深亚微米及纳米技术的发展,促使芯片设计与制造由分离IC、ASIC 向SoC转变,现在SoC芯片也由数字SoC全面转向混合SoC,成为真正意义上的系统级芯片。如今人们可以在一块芯片上集成数亿只晶体管和多种类型的电路结构。此时芯片的制造工艺已经超越了传统制造理论的界限,对电路的物理实现具有不可忽略的影响。因此,片上系统所依赖的半导体物理实现方式,面临着多样化和复杂化的趋势,设计周期也越来越长。目前越来越多的设计正向混合信号发展。最近,IBS Corp做过的一个研究预测,到2006年,所有的集成电路设计中,有73%将为混合信号设计。目前混合信号技术正是EDA业内最为热门的话题。设计师在最近才开始注意到混合信号设计并严肃对待,在他们意识到这一领域成为热点之前,EDA公司已经先行多年。EDA业内领头的三大供应商Mentor Graphics、Synopsys和Cadence在几年前即开始合并或研发模拟和混合信号工具和技术。其中Mentor Graphics是第一个意识到这一点,并投入力量发展混合信号技术的EDA供应商。 我们先分析数模混合IC设计的 流程,简单概括如图: 首先要对整个IC芯片进行理论 上的设计。对于模拟部分,可以直接 在原理图的输入工具中进行线路设 计;而对于数字部分,主要通过各种 硬件描述语言来进行设计,比如通用 的VHDL及Verilog,数字部分的设 计也可以直接输入到原理图工具中。 当完成原理图的设计时,必须对设计 及时的进行验证。如果原理设计没有 问题,就说明设计是可行的,但这还 停留在理论的阶段,接下来必须将它 转换为实际的产品。这时需要用版图 工具将电路设计实现出来,对于模拟 电路部分,可以使用定制版图工具; 对于数字电路部分,也可以采用P&R (自动布局布线)工具实现。在完成 整个电路各个模块的版图后,再将它 们拼装成最终的版图。这时的版图并 不能最终代表前面所验证过的设计, 必须对它进行验证。首先版图要符合 流片工艺的要求,这时要对版图做DRC(Design Rule Check)检查;而版图的逻辑关系是不是代表原理图中所设计的,同样要进行LVS(Layout Versus Schematic)检查;最后,由于在实现版图的过程中引入了许多寄生效应,这些寄生的电阻电容有可能对我们的设计产生致

spectraverilog数模混合仿真

Cadence 的数模混合仿真工具spectraverilog能够实现数字模拟电路联仿的功能,对于模拟电路的输入信号可以利用数字接口很方便的进行设置。主要用来进行功能仿真。 步骤: 1.准备schematic,如电路单元mix 2.从库管理器中建立mix单元的config view. 在use template中选择spectraverilog,然后ok 将top cell中的myview改为实际的schemtic,然后ok

正确的结果如下图 保存,点击open打开config后的schematic,在tools中选择mix signal opts. 在mix-signal菜单中,尝试第二项的每一个小项,可以看到模拟和数字的相关划分。 由于数字部分默认的电压为5V,转换电平为1.5V和3.5V,因此,如果电路的电源电压不同的与5V,需要对于数模混合接口部分进行设置,在mix-signal菜单中的第三项中进行设置。对于模拟部分来讲,其按照模型进行计算,无需在数模接口部分进行端口设置,对于数字接口来讲,需要将默认的5V电平以及1.5V,3.5V转换电平变为与模拟部分相符的电压

值,比如电源3V,转换电平为1.5V和3.5V。设置如下, 对于与模拟器件相连接的数字输出端,将高电平由5V改为3V 对于与模拟器件相连接的数字输入端,将转换电平由1.5V改为3.5V改为1V和2V

所有数模混合接口的相关的数字端口都需要改动,如下图所示的数模接口部分 3.调出analog仿真工具,并设置为spectreverilog

4.编写端口的输入激励文件 设置传输分析的时间长度

20120523-数模混合电路设计流程

数模混合电路设计流程 马昭鑫 2012/5/23 本文主要面向模拟电路设计者,讲解了从行为级代码形式的数字电路到数模混合版图之间的流程,默认模拟版图和数字电路的行为级代码、testbench已经完成。阅读者需确定自己会编写Verilog或Spice格式的网表,熟悉Linux的文件操作,了解Spectre、Virtuoso、Calibre、Modelsim、Design Compiler(dc)、Astro等EDA工具的使用方法。 由于本人才疏学浅,经验不足,难免会在文中出现一些错误,恳请高手给予指正。 数模混合电路的仿真方法 一般的设计流程中数字电路和模拟电路是分开进行设计的,但有些时候希望能将数字电路和模拟电路放在一起仿真来验证设计,这就需要用到混合电路的仿真方法。在Cadence 工具中有专门用作混合电路仿真的仿真器spectreVerilog,其实现方法是首先将模拟模块与数字模块区分开并设置接口电平,然后在ADE中设置数字电路的测试代码,调用不同的仿真器分别对数字模块和模拟模块进行仿真,最后将结果汇总显示或输出。 下面将以一个简单实例的形式讲解混合电路的仿真方法。 一、建立数字模块 ①在命令行中输入下面的命令设置NC-Verilog和Cadence并启动Cadence; setdt ldv setdt ic icfb& ②建立Library的方法不再累述,创建Cell view时注意Tool选择Verilog-Editor,View Name 填写functional;

③点击OK后会弹出有模块代码框架的vi窗口,将设计需要的代码输入或粘贴进去; ④保存并关闭后如果没有错误会弹出创建Symbol View的询问对话框,确定后会进入Symbol编辑器,并自动生成了Symbol(注意在Cadence中总线用尖括号<>表示); ⑤保存并关闭Symbol编辑器。 至此已经完成了数字模块的创建。 二、建立模拟模块 模拟电路的创建方法无需赘述,这里搭建了一个输出频率为10MHz的环形振荡器。

PSpice AD基本仿真

PSpice A/D数模混合仿真 孙海峰Cadence的PSpice A/D可以对电路进行各种数模混合仿真,以验证电路的各个性能指标是否符合设计要求。PSpice A/D主要功能是将Capture CIS产生的电路或文本文件(*.cir)进行处理和仿真,同时附属波形观察程序Probe对仿真结果进行观察和分析。 PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真: 1、直流扫描分析(DC Sweep):电路的某一个参数在一定范围内变化时,电路直流输出特性的分析和计算。 2、交流扫描分析(AC Sweep):计算电路的交流小信号线性频率响应特性,包括幅频特性和相频特性,以及输入输出阻抗。 3、噪声分析(Noise):在设定频率上,计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。 4、直流偏置点分析(Bias Point):当电路中电感短路,电容断路时,电路静态工作点的计算。进行交流小信号和瞬态分析之前,系统会自动计算直流偏置点,以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。 5、时域/瞬态分析(Transient):在给定激励下,电路输出的瞬态时域响应的计算,其初始状态可由用户自定义,也可是直流偏置点。 6、蒙特卡洛分析(Monte-Carlo):根据实际情况确定元件参数分布规律,然后多次重复进行指定电路特性的分析,每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式,完成多次分析后进行统计分析,就可以得到电路特性的分散变化规律。 7、最坏情况分析(Worst):电路中元件处于极限情况时,电路输入输出特性分析,是蒙特卡洛的极限情况。

8、参数扫描分析(Parametric Sweep )电路中指定元件参数暗规律变化时,电路特性的分析计算。 9、温度分析(Temperature ):在指定温度条件下,分析电路特性。 10灵敏度分析(Sensitivity ):计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。 以上就是PSpice A/D 所能进行的电路数模混合仿真的内容,下面就介绍具体如何使用PSpice A/D 来对电路进行数模仿真。 运用PSpice 仿真的基本流程如下图: 一、绘制仿真原理图 调用软件自带的仿真模型库(Tools/Capture/Library/PSpice )中的元件,这里的元件模型都是具有电气特征的,可以直接进行PSpice A/D 仿真。原理图绘制方法和Capture 中一样,不再赘述,绘制以下RC 单通道放大器原理图如下: 绘制仿真原理图 仿真 观察分析仿真结果 调整电路 调整仿真参数 设置仿真参数

数模混合仿真详细文档.

用 SpectreVerilog 进行模数混仿,以 Sigma-Delta ADC为例 SpectreVerilog 模数混仿 , 模拟部分用 Spectre, 数字部分用 Verilog-XL. 所以还需要安装 Cadence LDV软件 , 其内含 Verilog-XL 仿真器 . 这里以自行设计的二阶全差分 Sigma-Delta ADC为例 , 详细介绍用SpectreVerilog 的仿真过程 . 所用工艺库为 TSMC 0.18u,电源电压:1.8V. 1. 准备 Sigma-Delta ADC分模拟和数字部分两块 , 其中模拟部分为调制器 , 数字部分为数字滤波器 . 如下图 . 其中 out 为调制器的输出 , 这里是 1位 0, 1数据流 . 数字滤波器为 Verilog RTL级代码 . Schematic : Symbol :

Verilog Code: module DigitalFilter (in2out, out, clk, clr, in; output in2out; output [`wordsize-1:0] out; input clk; input clr; input in; reg in2out; wire clk_half1, clk_half2; …… Endmodule 同时为了直观的观看输出结果,因此把输出的数字字转化为模拟量,这里用Verilog-A 做一个理想的 DA 转换器。 因此最好事先用 Spectre 仿真模拟部分 , 用 ModelSim 或 Verilog-XL 等仿真数字部分 . 这里假定我们已有 :

PSpice_AD基本仿真

PSpice A/D数模混合仿真 孙海峰OrCAD中的PSpice A/D可以对电路进行各种数模混合仿真,以验证电路的各个性能指标是否符合设计要求。PSpice A/D主要功能是将Capture CIS产生的电路或文本文件(*.cir)进行处理和仿真,同时附属波形观察程序Probe对仿真结果进行观察和分析。 PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真: 1、直流扫描分析(DC Sweep):电路的某一个参数在一定范围内变化时,电路直流输出特性的分析和计算。 2、交流扫描分析(AC Sweep):计算电路的交流小信号线性频率响应特性,包括幅频特性和相频特性,以及输入输出阻抗。 3、噪声分析(Noise):在设定频率上,计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。 4、直流偏置点分析(Bias Point):当电路中电感短路,电容断路时,电路静态工作点的计算。进行交流小信号和瞬态分析之前,系统会自动计算直流偏置点,以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。 5、时域/瞬态分析(Transient):在给定激励下,电路输出的瞬态时域响应的计算,其初始状态可由用户自定义,也可是直流偏置点。 6、蒙特卡洛分析(Monte-Carlo):根据实际情况确定元件参数分布规律,然后多次重复进行指定电路特性的分析,每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式,完成多次分析后进行统计分析,就可以得到电路特性的分散变化规律。 7、最坏情况分析(Worst):电路中元件处于极限情况时,电路输入输出特性分析,是蒙特卡洛的极限情况。

8、参数扫描分析(Parametric Sweep )电路中指定元件参数暗规律变化时,电路特性的分析计算。 9、温度分析(Temperature ):在指定温度条件下,分析电路特性。 10灵敏度分析(Sensitivity ):计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。 以上就是PSpice A/D 所能进行的电路数模混合仿真的内容,下面就介绍具体如何使用PSpice A/D 来对电路进行数模仿真。 运用PSpice 仿真的基本流程如下图: 一、绘制仿真原理图 调用软件自带的仿真模型库(Tools/Capture/Library/PSpice )中的元件,这里的元件模型都是具有电气特征的,可以直接进行PSpice A/D 仿真。原理图绘制方法和Capture 中一样,不再赘述,绘制以下RC 单通道放大器原理图如下: 绘制仿真原理图 仿真 观察分析仿真结果 调整电路 调整仿真参数 设置仿真参数

IC设计流程之实现篇——全定制设计

IC设计流程之实现篇——全定制设计 要谈IC设计的流程,首先得搞清楚IC和IC设计的分类。 集成电路芯片从用途上可以分为两大类:通用IC(如CPU、DRAM/SRAM、接口芯片等)和专用IC(ASIC)(Application Specific Integrated Circuit),ASIC是特定用途的IC。从结构上可以分为数字IC、模拟IC和数模混合IC三种,而SOC(System On Chip,从属于数模混合IC)则会成为IC设计的主流。从实现方法上IC设计又可以分为三种,全定制(full custom)、半定制(Semi-custom)和基于可编程器件的IC设计。全定制设计方法是指基于晶体管级,所有器件和互连版图都用手工生成的设计方法,这种方法比较适合大批量生产、要求集成度高、速度快、面积小、功耗低的通用IC或ASIC。基于门阵列(gate-array)和标准单元(standard-cell)的半定制设计由于其成本低、周期短、芯片利用率低而适合于小批量、速度快的芯片。最后一种IC设计方向,则是基于PLD或FPGA器件的IC设计模式,是一种“快速原型设计”,因其易用性和可编程性受到对IC制造工艺不甚熟悉的系统集成用户的欢迎,最大的特点就是只需懂得硬件描述语言就可以使用EDA工具写入芯片功能。 从采用的工艺可以分成双极型(bipolar),MOS和其他的特殊工艺。硅(Si)基半导体工艺中的双极型器件由于功耗大、集成度相对低,在近年随亚微米深亚微米工艺的的迅速发展,在速度上对MOS管已不具优势,因而很快被集成度高,功耗低、抗干扰能力强的MOS管所替代。MOSFET工艺又可分为NMOS、PMOS和CMOS三种;其中CMOS工艺发展已经十分成熟,占据IC市场的绝大部分份额。GaAs器件因为其在高频领域(可以在0.35um下很轻松作到10GHz)如微波IC中的广泛应用,其特殊的工艺也得到了深入研究。而应用于视频采集领域的CCD传感器虽然也使用IC一样的平面工艺,但其实现和标准半导体工艺有很大不同。 在IC开发中,常常会根据项目的要求(Specifications)、经费和EDA工具以及人力资源、并考虑代工厂的工艺实际,采用不同的实现方法。 其实IC设计这个领域博大精深,所涉及的知识工具领域很广,本系列博文围绕EDA工具展开,以实现方法的不同为主线,来介绍这三种不同的设计方法:全定制、半定制和基于FPGA 的IC设计,这三种方法在EDA工具和流程上都有各自鲜明的特色,通过介绍这三种IC设计方法可以让大家对IC设计有个清晰的思路,也顺便介绍了其中涉及到的大多数EDA工具,并且避免了读者陷入IC领域的某些细节中而不能一窥全貌之嫌。其实,无论是IC和ASIC,还是I/O芯片、CPU芯片在EDA工具上的区别都不明显,并且涉及某些应用领域的特定的知识,需要读者具备一定的背景知识,不适合用来作为介绍IC的设计流程的入门级题材。 全定制IC设计方法,是按照规定的功能与性能要求,先设计出满足功能的电路,然后对电路的布局与布线进行专门的优化设计,以达到芯片的最佳性能。全定制IC设计的主要EDA 工具有Cadence的Virtuoso、Synopsys的Custom Designer(CD)等,这两款工具实际上提供一个集成设计环境,在这个环境里用户可以方便地配置和利用各家EDA的工具来完成各个设计阶段的任务。首先来看一看它的设计基本流程(如下图)。

数模混合电路的设计(很详细规范)

目录: 前言 一、数模混合设计的难点 二、提高数模混合电路性能的关键 三、仿真工具在数模混合设计中的应用 四、小结 五、混合信号PCB设计基础问答 前言: 数模混合电路的设计,一直是困扰硬件电路设计师提高性能的瓶颈。众所周知,现实的世界都是模拟的,只有将模拟的信号转变成数字信号,才方便做进一步的处理。模拟信号和数字信号的转变是否实时、精确,是电路设计的重要指标。除了器件工艺,算法的进步会影响系统数模变换的精度外,现实世界中众多干扰,噪声也是困扰数模电路性能的主要因素。本文通过Ansoft公司的“AD-Mix Sig nal Noise Design Suites” 数模混合噪声仿真设计软件的对数模混合设计PCB 的仿真,探索分析数模混合电路的噪声干扰和优化设计的途径,以达到改善系统性能目的。 一、数模混合设计的难点 数模混合电路设计当中,干扰源、干扰对象和干扰途径的辨别是分析数模混合设计干扰的基础。通常的电路中,模拟信号上由于存在随时间变化的连续变化的电压和电流有效成分,在设计和调试过程中,需要同时控制这两个变量,而且他们对于外部的干扰更敏感,因而通常作为被干扰对象做分析;数字信号上只有随时间变化的门限量化后的电压成分,相比模拟信号对干扰有较高的承受能力,但是这类信号变化快,特别是变化沿速度快,还有较高的高频谐波成分,对外释放能量,通常作为干扰源。 作为干扰源的数字电路部分多采用CMOS工艺,从而导致数字信号输入端极高的输入电阻,通常在几十k欧到上兆欧姆。这样高的内阻导致数字信号上的电流非常微弱,因而只有电压有效信号在起作用,在数模混合干扰分析中,这类信号可以作为电压型干扰源,如CLK信号,Reset等信号。除了快速交变的数字信号,数字信号的电源管脚上,由于引脚电感和互感引起的同步开关噪声(SSN),也是数模混合电路中存在的重要一类电压型干扰源。此外,电路中还存在一些电流信号,特别是直流电源到器件负载之间的电源信号上有较大的电流,根据右手螺旋定理,电流信号周围会感应出磁场,进而引起变化的电场,在分析时,直流电源作为电流型干扰源。

数模混合课程设计PCB制作步骤培训讲学

数模混合课程设计 1电路原理图与电路PCB图绘制要求 1.电路原理图绘制要求: 利用Protel99se绘制本课件所提供的模拟电路和数字电路的原理图,按照我们所提供的元器件确定元件封装,进行ERC检查无误后生成网络表2.PCB绘图要求: (1)采用单面板制图,板框尺寸为长15cm、宽10cm。模拟电路除变压器、整流桥和滤波电容外,其余均和数字电路画在一张PCB图上,注意模拟地和数字地要分开,应留出稳压电路的输入接口。 (2)焊盘之间只允许走一根铜膜线。 (3)信号线、电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil。 (4)要求所有元件焊盘孔直径为20mil,外直径80mil。 (5)安全间距设置为20mil。 (6)采用人工布局的方式对元件进行布局,采用自动布线和手动布线相结合的方式布线。 2电路原理图 模拟电路——可调稳压电源电路 .. . . 可调稳压电源电路原理图元件表

补充:画原理图时J1、JP1、R1、C1、C2均在Miscellaneous Devices.lib 中查找,而U1、W1则在Simulation Symbols.lib 中查找。画PCB 时JP1的封装TS100V2X2在2.54mm Connectors.lib 中,其余均在pcbfootprints.lib 中。注意库里的LM317和电位器RPOT 的元件引脚和实际元件引脚不一致,应先将元件库里LM317和电位器RPOT 元件的引脚进行修改。 数字电路——计数器电路 TRIG 2 OUT 3 4 CVOLT 5 THOLD 6DISCHG 78 1 RESET VCC GND U2 NE555 +C3 10U C40.1U R247K R347K VCC GND CLK 14CLK/EN 13RESET 15 Q03Q12Q24Q37Q410Q51Q65Q76Q89Q911Cout 12 U3CD4017B a 1b 15c 14d 13e 12f 3g 2Qbo 11Qco 10 CPu 9 CPd 7R 5TE 4 LE 6 V C C 16 G N D 8 U5 CD40110 GND a 1 b 15 c 14 d 13 e 12 f 3 g 2Qbo 11Qco 10 CPu 9CPd 7R 5TE 4LE 6 V C C 16 G N D 8 U4 CD40110 VCC VCC GND GND a b f c g d e 76421910a b c d e f g 5 dp dp GND 3 GND 8 X1SM420501K a b f c g d e 76421910a b c d e f g 5 dp dp GND 3 GND 8 X2 SM420501K R5300 R6300 GND R4470 1 1 22 H1LED GND S1SW-SPST

数模混合仿真基本流程.

数/模混合仿真基本步骤 1、输入命令“ which verilog.vmx” ,参看仿真所需的“ verilog.vmx ”文件是否存在, “ which icfb” ,查看所需的系统文件是否存在; 2、在需要进行仿真的文件目录下启动 icfb ,将系统中模拟电路部分电路结构做成 symbol , 数字电路部分用 verilog 编写,做成 view 名称为“ functional ”的模块; 3、除了有 schematic view之外,增加 config view :library manager → file → new → cell view → 如图填写后,点击 ok 弹出对话框 点击 use template ,弹出对话框

在 name 选项中选择 spectreVerilog ,点击 ok ,关闭 new configuration 对话框,在new configuration 对话框中,将 view 名称改为 schematic ,如图

保存后关闭对话框; 4、开始仿真时关闭双击 config ,弹出对话框 一般按照默认值,只显示 schematic ,不显示 config ,点击 ok 5、在弹出的 schematic 对话框中, tool → analog environment→ set up→simulator/directory/host

,弹出对话框 将 simulator 改为如图, ok ; schematic 中将出现 mixed signal 选项,点击该选项, 下拉菜单中出现三个选项, 其中 display partition选项中可选择显示模拟信号线, 数字信号线、 或混合信号线;

数模混合仿真基本流程

数模混合仿真基本流程 使用三位计数器(数字电路)和三个缓冲器(模拟电路,接在计数器的输出端)为例。 打开终端,输入ic,启动icfb 本例新建一个自己的库,在中点击 库名这里取为smic18mixedsignal 点击OK 在弹出的对话框选择 点击OK 选择为 点击OK 先搭缓冲器(用两个反相器串联而成,没有调节栅宽,取了PMOS栅宽为440纳米,NMOS栅宽为220纳米) 如下图所示 生成原理图

如下图所示 再新建三位计数器 如下图所示填写内容为functional,选择为, 内容自己填。 点击OK 弹出编写代码的界面,是VI编辑器,VI编辑器使用手册见《vim编辑器使用手册》word 文档。 将事先准备好的三位计数器代码复制进去,如下图所示 需要注意的是代码里的module名称要与cell name一致。

在末行模式下输入wq回车 弹出 点击Yes 在处可以看到0错误0警告 下面建立三位计数器的测试电路 电路图如下图所示,时钟周期为10ns,保存,关闭。

在界面选中,library manager->file->new->cell view 点击OK 在弹出的对话框中点击 在弹出的对话框中如下图选择 点击OK 点击 如下图选择 点击OK 在内加入:functional 如下图所示

点击OK 点击,关闭对话框 双击View里的,如下图选择,点击OK 点击-> 点击-> 选择为,点击OK 这时中将出现,点击 选择点击 根据工艺条件与设计要求填写A->D、D->A相关信息,如信号上升、下降时间,模拟信号向数字信号转换的高低电平等。 这里如下图设置

直流工程数模混合仿真建模及试验规范 编制说明

国家标准《直流工程数模混合仿真建模及试验规范》 (征求意见稿) 编制说明 1.工作简况 1.1任务来源 随着特高压交直流大电网快速发展,电网设备类型更加多样,更新换代频繁,不同厂家的设备原理不尽相同。应用日益广泛的电网实时仿真系统在建模、试验方法、试验项目、接口等方面存在较大差异。因此,为提升仿真与试验的准确度和效率,亟需对电网重要元件的建模和设备模型管理进行标准化,并对电网实时仿真技术的应用给予规范化的指导。尤其是直流工程的接入对传统交流电网特性影响较大,传统以研究机电暂态过程为主的仿真方法,不能准确描述直流工程中换流阀的快速响应特性,需要采用更详细的电磁暂态仿真。直流工程设备的控制系统复杂,其数字化建模技术尚不完善,大量接入仿真电网模型后严重影响数字仿真精度。直流控保的数字建模难以及时跟踪现场控保程序的更新。为了解决直流工程模拟的精度和效率等问题,需采用数模混合仿真,即直流工程的一次系统采用全电磁暂态数字模拟,控制保护采用实际物理装置,通过接口技术实现二者互联。数模混合仿真是模拟直流工程特性的最准确方式,还是其他数字仿真软件的“校准钟”。目前国内外设备厂家、高校和科研单位拥有的直流数模混合实时仿真系统在建模和仿真方法上不同,缺乏国家统一标准和规范,使得仿真结果存在较大差异,影响仿真可信度。此外,由于缺乏国家标准支撑,在一定程度上阻碍了我国直流输电技术和产品、电网仿真咨询及试验检测业务等的国际输出。 2018年,该标准申请获得立项,标准计划号为20184624-T-524。该标准为首次编制。 1.2主要工作过程 a) 2017年7月,成立标准工作组; b) 2017年9月~2018年6月,各单位总结以往工作经验,充分调研及收资; c) 2018年7月,召开项目启动会,明确了各参与单位任务分工,制定了实

数模混合电路设计难点分析

数模混合电路设计难点分析 数模混合电路设计当中,干扰源、干扰对象和干扰途径的辨别是分析数模混合设计干扰的基础。通常的电路中,模拟信号上由于存在随时间变化的连续变化的电压和电流有效成分,在设计和调试过程中,需要同时控制这两个变量,而且他们对于外部的干扰更敏感,因而通常作为被干扰对象做分析;数字信号上只有随时间变化的门限量化后的电压成分,相比模拟信号对干扰有较高的承受能力,但是这类信号变化快,特别是变化沿速度快,还有较高的高频谐波成分,对外释放能量,通常作为干扰源。 作为干扰源的数字电路部分多采用CMOS工艺,从而导致数字信号输入端极高的输入电阻,通常在几十k欧到上兆欧姆。这样高的内阻导致数字信号上的电流非常微弱,因而只有电压有效信号在起作用,在数模混合干扰分析中,这类信号可以作为电压型干扰源,如CLK信号,Reset等信号。除了快速交变的数字信号,数字信号的电源管脚上,由于引脚电感和互感引起的同步开关噪声(SSN),也是数模混合电路中存在的重要一类电压型干扰源。此外,电路中 还存在一些电流信号,特别是直流电源到器件负载之间的电源信号上有较大的电流,根据右手螺旋定理,电流信号周围会感应出磁场,进而引起变化的电场,在分析时,直流电源作为电流型干扰源。 无论电压型还是电流型的干扰源,在耦合到被干扰对象时,既可能通过电路传导耦合,也可能通过空间电磁场耦合,或者二者兼有。然而一般的仿真分析工具,往往由于功能所限,只能分析其中一种。例如在传统的SPICE电路仿真工具中,只考虑电路传导型的干扰,并不考虑空间电磁场的耦合;而一般的PCB信号完整性(SI)分析工具,只考察空间电磁场耦合,将所有的电源、地都看作理想DC直流,不予分析考虑。耦合路径提取的不完整,也是困扰数模混

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