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Tanner Pro 是一套集成电路设计软件,它最大的特点是可以用于任何个人计算机,不仅具有强大的集成电路设计、模拟验证、版图编辑和自动布局布线等功能,而且图形处理速度快、编辑功能强、通俗易学、使用方便,适用于任何个人进行集成电路设计或其他微细图形加工的版图设计工作。整个设计工具大体上可以归纳为两大部分:以S-Edit为核心的集成电路设计、模拟、验证模块和以L-Edit为核心的集成电路版图编辑与自动布图布线模块。
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目 录
第一章 TANNER软件简介 .................................................................................................................4
1.1 总体简介.......................................................................................................................................4
1.2 TANNER集成电路设计工具简介.....................................................................................................6
1.2.1
S-Edit电路图编辑器
...........................................................................................................6
1.2.2
T-Spice电路模拟器
.............................................................................................................7
1.2.3
W-Edit波形观察器
...............................................................................................................7
1.2.4
L-Edit版图编辑器
...............................................................................................................8
1.2.5
LVS电路-版图比较器
.........................................................................................................12
第二章 S-EDIT电路图编辑器...........................................................................................................14
2.1 用户界面.....................................................................................................................................14
2.1.1
标题栏
.................................................................................................................................14
2.1.2
工具栏
.................................................................................................................................14
2.1.3
状态栏
.................................................................................................................................15
2.1.4
布图区
.................................................................................................................................15
2.2 设计的等级结构.........................................................................................................................16
2.2.1
文件
.....................................................................................................................................16
2.2.2
模块
.....................................................................................................................................16
2.3 显示模式.....................................................................................................................................16
2.3.1
符号图模式
.........................................................................................................................16
2.3.2
电路图模式
.........................................................................................................................17
2.4 S-EDIT的设置..............................................................................................................................17
2.4.1
颜色参数
.............................................................................................................................17
2.4.2
环境参数
.............................................................................................................................18
2.4.3
栅格参数
.............................................................................................................................18
2.4.4
选择参数
.............................................................................................................................20
2.4.5
替换文件设置
.....................................................................................................................20
2.5 S-EDIT的模块..............................................................................................................................21
2.5.1
创建模块
.............................................................................................................................21
2.5.2
打开模块
.............................................................................................................................21
2.5.3
拷贝模块
.............................................................................................................................22
2.5.4
模块的重新命名
..................................................................................................................23
2.5.5
模块的恢复
.........................................................................................................................23
2.6 属性.............................................................................................................................................23
2.6.1
创建属性
.............................................................................................................................24
2.6.2
属性记号
..............................................................................................................................25
2.6.3
输出属性
.............................................................................................................................25
2.7 网表的输出.................................................................................................................................27
2.8 波形探测.....................................................................................................................................28
2.9 简单实例 .....................................................................................................................................30
2.9.1
使用
S-Edit
设计基本组件符号
........................................................................................30
2.9.2
使用
S-Edit
编辑简单逻辑电路
—
反相器
.........................................................................35
2.9.3
反相器瞬时分析
...............................................................................................................36
第三章 T-SPICE电路模拟器.............................................................................................................42
3.1 T-SPICE窗口及功能简介 ............................................................................................................42
3.1.1
窗口命令
...........................................................................................................................42
3.1.2
文本编辑功能
...................................................................................................................42
3.1.3
替代功能
...........................................................................................................................43
3.1.4
光标位置的转移
...............................................................................................................43
3.1.5 SPICE
命令的插入
...........................................................................................................43
3.2 T-SPICE语言及输入规则 ............................................................................................................45
3.2.1
名称规则
...........................................................................................................................45
3.2.2
注解
...................................................................................................................................46
3.2.3
行的继续
&
表达式要求
....................................................................................................47
3.2.4
数字和单位
.......................................................................................................................47
3.3 T-SPICE模拟算法 ........................................................................................................................47
3.3.1
基尔霍夫定律
...................................................................................................................47
3.3.2 DC
分析
.............................................................................................................................47
3.3.3
交流分析
...........................................................................................................................48
3.3.4
瞬态分析
...........................................................................................................................48
3.3.5
噪声分析
...........................................................................................................................48
3.4 模拟命令.....................................................................................................................................48
3.4.1 AC
交流分析
——.ac.........................................................................................................48
3.4.2
小信号模型参数输出
——.acmodel...............................................................................49
3.4.3 DC
扫描分析
——.dc ........................................................................................................50
3.4.4
结束命令
——.end
,
.endl
,
.ends................................................................................50
3.4.5
全局节点命令
——.global...............................................................................................50
3.4.6
初始条件设置
——.ic ......................................................................................................50
3.4.7
外部
ASCII
文件获取
——.include .................................................................................51
3.4.8
库定义
——.lib..................................................................................................................51
3.4.9
模型定义
——.model......................................................................................................52
3.4.10
初始化
DC
电压“猜测”
——.nodeset.......................................................................52
3.4.11
噪声分析
——.noise.....................................................................................................53
3.4.12 DC
工作点分析
——.op..................................................................................................53
3.4.13
模拟选项设置
——.options..........................................................................................53
3.4.14
参数定义
——.param ....................................................................................................53
3.4.15
功率测量
——.power.....................................................................................................54
3.4.16
二进制输出格式定义
——.probe .................................................................................54
3.4.17
子电路描述
——.subckt
,
.ends .................................................................................54
3.4.18
模拟温度设定
——.temp...............................................................................................55
3.4.19 DC
转移函数分析
——.tf ................................................................................................55
3.4.20
瞬态分析
——.tran.........................................................................................................55
3.4.21
总线设定
——.vector ....................................................................................................56
第四章 L-EDIT版图编辑器 ..............................................................................................................57
4.1 用户界面.....................................................................................................................................57
4.2 L-EDIT窗口的设置 .....................................................................................................................59
4.2.1
设置文件
.............................................................................................................................59
4.2.2 L-Edit
的应用参数设置
.......................................................................................................59
4.2.3 L-Edit
的设计参数设置
.......................................................................................................63
4.2.4
替换设置
..............................................................................................................................70
4.3 文件和单元.................................................................................................................................73
4.3.1
创建文件
.............................................................................................................................73
4.3.2
输入掩模文件
.....................................................................................................................74
4.3.3
输出掩模文件
.....................................................................................................................77
4.3.4
设计的等级结构
.................................................................................................................79
4.4 图层.............................................................................................................................................80
4.4.1
图层设置
.............................................................................................................................80
4.4.2
其他图层
.............................................................................................................................84
4.5 剖面观察器.................................................................................................................................85
4.6 设计规则检查.............................................................................................................................86
4.6.1
设计规则检查设置
.............................................................................................................86
4.6.2
设计规则集
.........................................................................................................................88
4.7 版图的提取.................................................................................................................................89
4.7.1
概括介绍
.............................................................................................................................90
4.7.2
提取程序中的一些概念
.....................................................................................................90
4.7.3
提取的设置
.........................................................................................................................92
4.8 绘制基本元器件的版图.............................................................................................................97
第五章 LVS电路-版图比较器 .........................................................................................................104
5.1 用户界面...................................................................................................................................104
5.1.1
验证状态下的用户界面
...................................................................................................104
5.1.2
文本编辑工作方式
...........................................................................................................105
5.1.3
文本的查找和替代
...........................................................................................................106
5.1.4
光标位置的转移
...............................................................................................................106
5.2 LVS设置对话框........................................................................................................................107
5.2.1 Input
(输入)页
..............................................................................................................107
5.2.2 Output
(输出)页
...........................................................................................................108
5.2.3 Device Parameters
(器件参数)页
............................................................................109
5.2.4 Merge Device
(合并器件)页
...................................................................................... 111
5.2.5 Parasitic
(寄生参数)页
...............................................................................................113
5.2.6 Option
(选项)页
...........................................................................................................114
5.2.7 Performance
(性能)页
...............................................................................................114
第一章 Tanner 软件简介
1.1 总体简介
Tanner Pro 是一套集成电路设计软件,它最大的特点是可以用于任何个人计
算机,不仅具有强大的集成电路设计、模拟验证、版图编辑和自动布局布线等功
能,而且图形处理速度快、编辑功能强、通俗易学、使用方便,适用于任何个人
进行集成电路设计或其他微细图形加工的版图设计工作。整个设计工具大体上可
以归纳为两大部分:以 S-Edit 为核心的集成电路设计、模拟、验证模块和以 L-Edit
为核心的集成电路版图编辑与自动布图布线模块。
前者包括电路图编辑器 S-Edit、电路模拟器 T-Spice 和高级模型软件、波形
编辑器 W-Edit、NetTran 网表转换器、门电路模拟器 GateSim,以及工艺映射库、
符合库 SchemLib、Spice 元件库等软件包,构成一个完整的集成电路设计、模拟、
验证体系,每一个模块互相关联又相互独立,其中 S-Edit 可以把设计的电路图转
换成 SPICE、VHDL、EDIF 和 TPR 等网表文件输出,提供模拟或自动布图布线。
后者则是包括集成电路版图编辑器 L-Edit 和用于开发用的编辑界面 UPI、标
准版图单元库以及自动布图布线 SPR、器件剖面观察器 Cross Section Viewer、版
图的 SPICE 网表和版图参数提取器 Extract(LPE)等等。网表比较器 LVS 则用
于把由 L-Edit 生成的版图反向提取的 SPC 网表和由 S-Edit 设计的逻辑电路图输
出的 SPC 网表进行比较实现版图检查、对照分析。L-Edit 出了拥有自己的中间
图形数据格式(TDB 格式)外,还提供了两种最常用的集成电路版图数据传的
格式(CIF 格式和 GDSII 格式)的输入、输出功能,可以非常方便地在不同的集
成电路设计软件之间交换图形数据文件或把图形数据文件传递给光掩膜制造系
统。
具体包括 S-Edit、T-Spice、W-Edit、L-Edit 与 LVS,各软件的主要功能如下
表所示:
软 件 功 能
S-Edit
编辑电路图的电路图编辑器
T-Spice
对电路进行分析和模拟的电路图模拟器
W-Edit
显示 T-Spice 模拟结果的波形编辑器
L-Edit
用于编辑布局图、自动配置与绕线、设计规则检查、截面观察、
电路转化的版图编辑器
LVS
电路图与布局图结果对比的网表比较器
对于我们使用 Tanner Pro 进行一个完整的集成电路设计,流程大致如下:首
先将要设计电路先以 S-Edit 编辑出电路图,再将该电路图输出成 SPICE 文件,
如果模拟结果有错误,再回 S-Edit 检查电路图,如果 T-Spice 模拟结果无误,则
以 L-Edit 进行布局图设计。用 L-Edit 进行布局图设计后要以 DRC 功能做设计规
则检查,若违反设计规则,再将布局图进行修改直到设计规则检查无误为止。将
验证过的布局图转化为 SPICE 文件,再利用 T-Spice 模拟,若有错误,再回到
L-Edit 修改布局图。最后利用 LVS 将电路图输出的 SPICE 文件与布局图转化的
SPICE 的文件进行对比,若对比结果不相等,则回去修正 L-Edit 或者 S-Edit 的
图。直到验证无误后,将 L-Edit 设计好的布局图输出成 GDSII 文件类型,再交
由工厂去制作半导体过程中需要的光掩膜。
用 S-Edit 编辑电路图
输出成 SPICE 文件
用 T-Spice 模拟分析
用 L-Edit 绘制布局图
设计规则检查
生成 SPICE 文件
用 T-Spice 模拟仿真
利用率 LVS 将电路图
的输出文件与布局图
转化的文件进行对比
图
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敲代码的兔子.
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