数模混合电路设计学习教案.pptx

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1、会计学1数模混合数模混合(hnh)电路设计电路设计第一页，共66页。数字仿真数字仿真步骤：步骤：1在在icfb中建立中建立verilog 的的view，（包括模，（包括模块和块和testbench，testbench的的view名也是名也是verilog2右键点击右键点击testbench的的verilog view，选择，选择(xunz)“open(read-only)”在在verilog阅阅读窗的菜单上选择读窗的菜单上选择(xunz)tools=verilog-xl第1页/共66页第二页，共66页。n3用用verilogxl仿真，试一试仿真，试一试就会用了仿真完成后就会用了仿真完成后Vie

2、w Waveform的按钮会被激活的按钮会被激活(j hu)按这个按钮，按这个按钮，simvision打打开开第2页/共66页第三页，共66页。数模混合数模混合(hnh)电路设计流程电路设计流程数字(shz)设计算法(sun f)设计模拟设计数字版图数模混合验证模拟版图数模混合验证Tape-out第3页/共66页第四页，共66页。目目 录录2134混合信号模拟简介混合信号模拟简介操作示例操作示例混合信号模拟的实现混合信号模拟的实现混合信号模拟的特点混合信号模拟的特点2134混合信号模拟简介混合信号模拟简介混合模拟的应用混合模拟的应用混合模拟的定义混合模拟的定义Cadence中的实现中的实现第4

3、页/共66页第五页，共66页。1-1 数模混合信号模拟数模混合信号模拟(mn)定义定义1.模拟模拟(mn)信号模拟信号模拟(mn)仿真仿真2.数字信号模拟数字信号模拟(mn)仿真仿真3.混合信号模拟混合信号模拟(mn)仿真仿真4.商用混合信号模拟商用混合信号模拟(mn)仿真仿真第5页/共66页第六页，共66页。1-1 数模混合信号数模混合信号(xnho)模拟定义模拟定义指基于节点指基于节点(ji din)积分分析的瞬态模拟仿真方法积分分析的瞬态模拟仿真方法 f1(x1,x2,)=0 f2(x1,x2,)=0 1.模拟模拟(mn)信信号模拟号模拟(mn)用高斯消去法用高斯消去法 求解线性方程求解

4、线性方程第6页/共66页第七页，共66页。1-1 数模混合信号模拟数模混合信号模拟(mn)定义定义是指基于松弛算法的由事件驱动的一种是指基于松弛算法的由事件驱动的一种(y zhn)仿真模拟方式。仿真模拟方式。1 234事件驱动事件驱动：testbench松弛松弛(sn ch)算法算法2.数字信号模拟数字信号模拟第7页/共66页第八页，共66页。1-1 数模混合模拟数模混合模拟(mn)的定义的定义以特定的组合方式处理电路(dinl)中的模拟数字信号的仿真过程3.混合信号混合信号(xnho)模拟模拟模拟信号仿真器 单仿真器架构单仿真器架构双仿真器架构双仿真器架构模拟模拟信号信号数字数字信号信号简化

5、简化模拟模拟信号信号模拟信号仿真器 数字信号仿真器 模拟模拟信号信号数字数字信号信号第8页/共66页第九页，共66页。1-1 数模混合模拟数模混合模拟(mn)的定义的定义双仿真器的混合信号(xnho)模拟A_D仿真方法仿真方法(fngf)组合组合手工型偶合型集成型扩展型A_D仿真器结合度仿真器结合度顺序型配对型框架型巢套型单模式+=spetreverilog偶合型偶合型-配对型配对型-锁步锁步”（lock-step）同步法）同步法=Cadence spetreverilog3.混合信号模拟混合信号模拟第9页/共66页第十页，共66页。1-1 数模混合数模混合(hnh)模拟的定义模拟的定义混合仿

6、真(fn zhn)环境仿真(fn zhn)输出数据库Verilog-XLSpetreIPCCadence spetreverilog解决方案解决方案 IPC=interprocess communication 3.混合信号模拟混合信号模拟第10页/共66页第十一页，共66页。1-1 数模混合信号模拟数模混合信号模拟(mn)定义定义4.商用混合商用混合(hnh)信号仿真技术信号仿真技术Cadence Muti-Mode仿真仿真(fn zhn)(MMSIM)解解决方案决方案 模拟信号仿真模拟信号仿真混合信号仿真混合信号仿真射频信号仿射频信号仿真真芯片级电路验芯片级电路验证证 Cadencespe

7、treverilog第11页/共66页第十二页，共66页。2134混合信号模拟简介混合信号模拟简介2134混合信号模拟简介混合信号模拟简介混合模拟的应用混合模拟的应用混合模拟的定义混合模拟的定义1-2 数模混合数模混合(hnh)信号模拟的应用信号模拟的应用第12页/共66页第十三页，共66页。1.数模混合电路的设计数模混合电路的设计2.大型大型(dxng)数字集成电路设计数字集成电路设计3.仿真提速仿真提速1-2 数模混合信号(xnho)模拟的应用第13页/共66页第十四页，共66页。1-2 数模混合数模混合(hnh)信号模拟的应用信号模拟的应用1.数模混合(hnh)设计第14页/共66页第十

8、五页，共66页。1-2 数模混合数模混合(hnh)信号模拟的应用信号模拟的应用1.数模混合(hnh)设计信号处理器D/AA/D滤波器传感器放大器接收器数模数模IC第15页/共66页第十六页，共66页。1-2 数模混合信号数模混合信号(xnho)模拟的应用模拟的应用1.数模混合(hnh)设计数字(shz)设计算法设计模拟设计数字版图数模混合验证模拟版图数模混合验证Tape-out数字设计模拟设计混合原理图建立层次化文件配置仿真环境仿 真 验 证第16页/共66页第十七页，共66页。1-2 数模混合信号模拟数模混合信号模拟(mn)的应用的应用大部分电路大部分电路(dinl)使用使用verilog仿

9、真器仿真；仿真器仿真；指定的关键部分电路指定的关键部分电路(dinl)使用模拟仿真器以达到高精度使用模拟仿真器以达到高精度.2.大型数字系统(xtng)仿真第17页/共66页第十八页，共66页。1-2 数模混合数模混合(hnh)信号模拟的应用信号模拟的应用A:用作信用作信 号发生器。号发生器。仿真的时候，需要不少的激励信号，而且有着严格的时序关系，仿真的时候，需要不少的激励信号，而且有着严格的时序关系，要是用要是用pulse电源或是电源或是(hu sh)别的什么电源来做的话，可要累别的什么电源来做的话，可要累死人的。用死人的。用verilog写模块的写模块的foundational，就，就 可

10、以比较方便快捷可以比较方便快捷的构成一个信号发生器。的构成一个信号发生器。3.仿真(fn zhn)提速B:节约模拟的时间。节约模拟的时间。对于一些成熟的已经知道电路输入输出特性的电路，可以用对于一些成熟的已经知道电路输入输出特性的电路，可以用 verilog写出其写出其特性，这样的话，模拟的时间可以大大的缩短。当然，还有就是特性，这样的话，模拟的时间可以大大的缩短。当然，还有就是verilog 的老本家的老本家-数字电路，也可以用数字电路，也可以用verilog写出写出foundational，节约模拟的时间。节约模拟的时间。第18页/共66页第十九页，共66页。2134混合信号模拟简介混合信

11、号模拟简介2134混合信号模拟简介混合信号模拟简介混合模拟的应用混合模拟的应用混合模拟的定义混合模拟的定义Cadence中的实现中的实现1-3 Cadence 中的中的Spetreverilog第19页/共66页第二十页，共66页。1-3 Cadence 中的中的Spetreverilog1.cadence中数模混合仿真中数模混合仿真(fn zhn)的环境的环境2.cadence中数模混合仿真中数模混合仿真(fn zhn)的数据流的数据流第20页/共66页第二十一页，共66页。1.数模混合仿真数模混合仿真(fn zhn)的环境的环境1-3 Cadence 中的中的SpetreverilogSp

12、etreverilog仿真器层次编辑器层次编辑器Hierarchy-EditorHierarchy-Editor顶层原理图顶层原理图SchematicWindowSchematicWindow屏幕输出屏幕输出波形文件波形文件用户定义文件用户定义文件仿真器仿真器工作工作(gngzu)(gngzu)环境环境第21页/共66页第二十二页，共66页。2.数模混合数模混合(hnh)仿真的数据仿真的数据流流1-3 Cadence 中的中的Spetreverilog第22页/共66页第二十三页，共66页。混合信号模拟的实现混合信号模拟的实现操作示例操作示例混合信号模拟简介混合信号模拟简介混合信号模拟的特点混

13、合信号模拟的特点2134混合信号模拟的实现混合信号模拟的实现建立层次文件建立层次文件数字数字-模拟电路设计模拟电路设计制作顶层文件制作顶层文件设置仿真环境设置仿真环境仿真仿真数字(shz)设计模拟(mn)设计制作(zhzu)顶层文件建立层次化文件配置仿真环境仿 真 验 证2-1 数字数字-模拟电路设计模拟电路设计第23页/共66页第二十四页，共66页。1.数数-模电路设计模电路设计(shj)2.数字电路设计数字电路设计(shj)3.模拟电路设计模拟电路设计(shj)2-1 数字(shz)-模拟电路设计第24页/共66页第二十五页，共66页。1.数数-模电路设计模电路设计2-1 数字(shz)-

14、模拟电路设计schemetic计数器Verilog-editor时钟(shzhng)发生器schemetic第25页/共66页第二十六页，共66页。1.数数-模电路设计模电路设计2-1 数字(shz)-模拟电路设计LibVerilogschemsymboCounter_1Clk_1第26页/共66页第二十七页，共66页。1 建立自己的设计建立自己的设计(shj)库库 名字名字 design_1011.数数-模电路设计模电路设计2-1 数字(shz)-模拟电路设计第27页/共66页第二十八页，共66页。1.数数-模电路设计模电路设计2-1 数字(shz)-模拟电路设计1.建立一个建立一个(y)设

15、计库设计库第28页/共66页第二十九页，共66页。1 在设计库中使用在设计库中使用Verilog-editor建立建立(jinl)一个元件一个元件 名字名字 counter_01 视图视图 functional2 编辑编辑 verilog文件，输入文件，输入counter_1代码代码3 符号化符号化counter_01,生成生成symbol视图视图2.数字电路设计(shj)2-1 数字(shz)-模拟电路设计第29页/共66页第三十页，共66页。1.数数-模电路设计模电路设计2-1 数字(shz)-模拟电路设计1.建立一个建立一个(y)verilog元件元件第30页/共66页第三十一页，共66

16、页。2.数字电路设计(shj)2-1 数字(shz)-模拟电路设计2.输入输入(shr)verilog代码代码第31页/共66页第三十二页，共66页。2.数字电路设计(shj)2-1 数字(shz)-模拟电路设计3.生成生成(shn chn)symbol视图视图verilogsymbo第32页/共66页第三十三页，共66页。2.数字电路设计(shj)2-1 数字(shz)-模拟电路设计3.生成生成(shn chn)symbol视图视图第33页/共66页第三十四页，共66页。2.数字电路设计(shj)2-1 数字(shz)-模拟电路设计3.生成生成(shn chn)symbol视图视图第34页/

17、共66页第三十五页，共66页。2.数字电路设计(shj)2-1 数字(shz)-模拟电路设计3.生成生成(shn chn)symbol视图视图第35页/共66页第三十六页，共66页。3.模拟(mn)电路设计1 在设计库中使用在设计库中使用Composer-Schemetic建立建立(jinl)一个元一个元件件 名字名字 clk_01 视图视图 schematic2 编辑编辑 schematic文件，输入文件，输入clk_01的电路图的电路图2-1 数字数字(shz)-模拟电路设计模拟电路设计第36页/共66页第三十七页，共66页。3.模拟(mn)电路设计2-1 数字数字(shz)-模拟电路设计

18、模拟电路设计1.建立一个建立一个(y)schemetic元件元件第37页/共66页第三十八页，共66页。3.模拟(mn)电路设计2-1 数字数字(shz)-模拟电路设计模拟电路设计2.绘制绘制(huzh)schemetic原原理图理图第38页/共66页第三十九页，共66页。3.模拟(mn)电路设计2-1 数字数字(shz)-模拟电路设计模拟电路设计2.绘制绘制(huzh)schemetic原理原理图图元件规格：元件规格：Pmos W 2.5u L 500n Nmos W 2.5u L 500nRes 200kCap 10pVdc 5第39页/共66页第四十页，共66页。混合信号模拟的实现混合信

19、号模拟的实现数字数字-模拟电路设计模拟电路设计制作顶层文件制作顶层文件数字(shz)设计模拟(mn)设计制作顶层(dn cn)文件建立层次化文件配置仿真环境仿 真 验 证2-2 制作顶层文件制作顶层文件第40页/共66页第四十一页，共66页。2-2 制作制作(zhzu)顶层文件顶层文件1 实际操作中，我们把实际操作中，我们把clk_01 schematic作为顶层文件作为顶层文件(wnjin)，直接导，直接导入入counter_01.第41页/共66页第四十二页，共66页。混合信号模拟的实现混合信号模拟的实现数字数字-模拟电路设计模拟电路设计制作顶层文件制作顶层文件数字(shz)设计模拟(mn

20、)设计制作(zhzu)顶层文件建立层次化文件配置仿真环境仿 真 验 证2-3 建立层次文件建立层次文件建立层次文件建立层次文件第42页/共66页第四十三页，共66页。1 建立建立config文件文件 元件元件(yunjin)名名 clk_01 视图视图 config 工具工具 Hierarchy Editor 2 把把config文件链接到顶层文件文件链接到顶层文件 3 把模板选为把模板选为spetreVerilog 4 把相应的单元分别设置为把相应的单元分别设置为verilog仿真和仿真和spetre仿真仿真2-3 建立建立(jinl)层次文件层次文件第43页/共66页第四十四页，共66页。

21、1.建立建立(jinl)config文件文件2-1 数字(shz)-模拟电路设计LibVerilogschemsymboCounter_1Clk_1config第44页/共66页第四十五页，共66页。1.建立建立(jinl)config文件文件2-3 建立建立(jinl)层次文件层次文件第45页/共66页第四十六页，共66页。1.建立建立(jinl)config文件文件2-3 建立建立(jinl)层次文件层次文件2.链接顶层链接顶层(dn cn)文件文件第46页/共66页第四十七页，共66页。1.建立建立(jinl)config文件文件2-3 建立层次建立层次(cngc)文件文件3.设置设置(

22、shzh)spetreverilog模板模板第47页/共66页第四十八页，共66页。1.建立建立(jinl)config文件文件2-3 建立建立(jinl)层次文件层次文件3.设置设置(shzh)spetreverilog模板模板第48页/共66页第四十九页，共66页。混合信号模拟的实现混合信号模拟的实现数字数字-模拟电路设计模拟电路设计制作顶层文件制作顶层文件数字(shz)设计模拟(mn)设计制作顶层(dn cn)文件配置仿真环境建立层次化文件仿 真 验 证2-4 设置仿真环境设置仿真环境建立层次文件建立层次文件设置仿真环境设置仿真环境第49页/共66页第五十页，共66页。1 进入进入Mix

23、ed signal模式模式 2 设置模式层次设置模式层次(cngc)显示显示 3 设置设置Analog 仿真器仿真器设置仿真器工作模式设置仿真器工作模式 spectreVerilog设置引用工艺库设置引用工艺库ms018_vlp7_spe.lib设置模拟仿真器激励设置模拟仿真器激励设置数字仿真器激励设置数字仿真器激励testfixture设置仿真的时长与步长设置仿真的时长与步长1000u/1u/1u设置绘图节点设置绘图节点2-4 设置仿真设置仿真(fn zhn)环境环境第50页/共66页第五十一页，共66页。1.进入进入(jnr)Mixed signal模式模式2-3 设置设置(shzh)仿真

24、环境仿真环境第51页/共66页第五十二页，共66页。2.设置模式层次设置模式层次(cngc)显示显示2-4 设置设置(shzh)仿真环境仿真环境第52页/共66页第五十三页，共66页。2.设置设置(shzh)Analog环境环境2-4 设置仿真设置仿真(fn zhn)环境环境1.设置设置(shzh)仿真器工作模仿真器工作模式式第53页/共66页第五十四页，共66页。2.配置仿真配置仿真(fn zhn)环境环境2-4 设置设置(shzh)仿真环境仿真环境2.设置引用设置引用(ynyng)工工艺库艺库第54页/共66页第五十五页，共66页。2.配置仿真配置仿真(fn zhn)环环境境2-4 设置设

25、置(shzh)仿真环境仿真环境3.设置模拟设置模拟(mn)仿真器激励仿真器激励第55页/共66页第五十六页，共66页。2.配置配置(pizh)仿仿真环境真环境2-4 设置设置(shzh)仿真环境仿真环境4.设置设置(shzh)数字仿真器激数字仿真器激励励第56页/共66页第五十七页，共66页。2.配置仿真配置仿真(fn zhn)环境环境2-4 设置设置(shzh)仿真环境仿真环境5.设置设置(shzh)仿真的时长与仿真的时长与步长步长第57页/共66页第五十八页，共66页。2.配置仿真配置仿真(fn zhn)环环境境2-4 设置仿真设置仿真(fn zhn)环境环境6.设置设置(shzh)绘图节

26、绘图节点点第58页/共66页第五十九页，共66页。2134混合信号模拟的特点混合信号模拟的特点混合信号模拟简介混合信号模拟简介混合信号模拟的实现混合信号模拟的实现2134操作示例操作示例3-1 混合信号(xnho)的模拟的特点第59页/共66页第六十页，共66页。3-1 混合信号的模拟(mn)的特点1 仿真仿真(fn zhn)的文件的文件2 仿真仿真(fn zhn)器的工作模式器的工作模式3 仿真仿真(fn zhn)器的激励器的激励第60页/共66页第六十一页，共66页。1.仿真(fn zhn)的文件混合混合(hnh)信信号号3-1 混合信号混合信号(xnho)的模拟的特点的模拟的特点模拟信号

27、模拟信号configschematic第61页/共66页第六十二页，共66页。2.仿真器的工作(gngzu)模式混合混合(hnh)信号信号3-1 混合信号的模拟混合信号的模拟(mn)的特点的特点模拟信号模拟信号spectreVerilogspectre第62页/共66页第六十三页，共66页。3.仿真器的激励(jl)混合混合(hnh)信信号号3-1 混合信号混合信号(xnho)的模拟的特点的模拟的特点模拟信号模拟信号Analog&DigitalAnalog第63页/共66页第六十四页，共66页。2134操作示例操作示例混合信号模拟的特点混合信号模拟的特点混合信号模拟简介混合信号模拟简介混合信号模拟的实现混合信号模拟的实现2134操作示例操作示例第64页/共66页第六十五页，共66页。Thank you!第65页/共66页第六十六页，共66页。