eng
Содержание
Общие сведения
Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Меню Проект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Команда Параметры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Меню Редактирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Меню Вид и управление окнами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Меню Схема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Меню Выполнить . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Графический редактор схем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Подсистема трансляции схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Подсистема функционально-логического моделирования . . . . 10
Подсистема редактирования размещения . . . . . . . . . . 11
Подсистема синтеза топологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Подсистема контроля топологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Подсистема оптимизации топологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Подсистема расчета задержек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Подсистема редактирования топологии . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Подсистема аттестации проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Режим прототипирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Раздел 1. Общие сведения
Назначение и состав САПР БИС «Ковчег 3.04» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
Состав аппаратных и программных средств, рекомендуемых
для эксплуатации САПР БИС «Ковчег 3.04» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2
Структура среды разработки САПР БИС «Ковчег 3.04» . . . . . . . . . . . . . . . 1-2
Панели быстрого доступа окна САПР БИС «Ковчег 3.04» . . . . . . . . . . . . . 1-4
Панель быстрого доступа Выполнить . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5
Панель быстрого доступа Схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
Панель быстрого доступа Структура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
Панель быстрого доступа Базовые ячейки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8
Панель быстрого доступа Типовые подсхемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
Панель быстрого доступа Размещение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
Панель быстрого доступа Слои . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11
Термины и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12
Предисловие
Предлагаемое вашему вниманию практическое пособие является второй
книгой серии практических пособий из 4 книг под общим названием «Полуза-
казные БИС на БМК серий 5503 и 5507».
Данная книга содержит описание типовых проектных процедур, использу-
емых при разработке специализированных КМОП микросхем на основе базо-
вых матричных кристаллов, детальное описание параметров и команд подсис-
тем автоматизированного проектирования «Ковчег 3.04» и предназначена для
разработчиков радиоэлектронной аппаратуры, преподавателей, аспирантов и
студентов старших курсов. Промышленная версия САПР открыта для свобод-
ного распространения и размещена на сайте http://www.asic.ru.
На базе БМК серий 5503 и 5507 уже разработано более 600 типов полузаказ-
ных микросхем, в том числе для аппаратуры космического назначения — кос-
мических кораблей «Прогресс-М», «Союз-ТМА», разгонного блока «Бриз-М»,
серии космических аппаратов «Экспресс», «ГЛОНАСС» и многих других косми-
ческих систем. Приобретя книги серии, читатель имеет возможность получить
практические навыки по проектированию БИС, создать на своём компьютере
полноценное рабочее место для проектирования БИС на БМК серий 5503 и
5507, и при необходимости изготовить разработанные микросхемы на микро-
электронном производстве НПК «Технологический центр» (www.tcen.ru).
Версия САПР «Ковчег 3.04» позволяет выполнить полный цикл проектирова-
ния — от разработки логического проекта до подготовки БИС к производству.
В книге описаны все подсистемы САПР: графический редактор схем, редактор
описания схем в формате Verilog Netlist, подсистемы функционально-логического
моделирования, размещения ячеек на поле БМК, синтеза и оптимизации тополо-
гии, специализированный топологический редактор, подсистемы верификации и
расчёта параметров топологии, аттестации проекта БИС, средства оперативного
прототипирования БИС с помощью имитаторов БИС и др.
САПР БИС «Ковчег 3.0» разрабатывается специалистами НПК «Техноло-
гический центр» и продолжает развиваться, поэтому распространяемая про-
мышленная версия может отличаться от приведенного в этой книге описания
версии САПР «Ковчег 3.04». В последующих изданиях книги 2 описания мо-
дернизированных подсистем новой версии САПР будут уточняться.
Авторы выражают благодарность ведущим разработчикам САПР
БИС «Ковчег 3.0» Алешиной В.И., Фролову С.Н. и Астахову А.В. за помощь
в подготовке книги.
Авторы надеются, что выпуск серии практических пособий «Полузаказные
БИС на БМК серий 5503 и 5507» будет способствовать подготовке инжене-
ров — специалистов в области разработки и применения специализированных
БИС, внесет вклад в возрождение отечественной школы разработки современ-
ной радиоэлектронной аппаратуры. Авторы будут признательны всем читате-
лям, которые пришлют свои замечания и предложения по содержанию книг
серии по адресу: kovcheg@asic.ru.
Введение
Книга написана в форме технического описания и состоит из 18 разделов.
Каждый раздел имеет самостоятельное содержание и составную нумерацию
страниц, включающую в себя номер раздела и номер страницы в разделе. Ри-
сунки также имеют составные номера.
Каждый раздел содержит, по возможности, полную информацию по опи-
сываемому вопросу и включает в себя ссылки на другие разделы. Жирным
шрифтом отмечены названия команд и меню графической оболочки САПР
БИС «Ковчег 3.04», а также названия окон.
Раздел 1. Общие сведения
Раздел содержит общие сведения о системе автоматизированного проекти-
рования «Ковчег 3.04», назначение и состав подсистем, требования к аппарат-
ным и программным средствам, необходимым для нормального функциониро-
вания САПР, приведены основные термины и определения.
Раздел 2. Меню Проект
В разделе приведено описание меню Проект, объединяющего команды
управления рабочим проектом, которые позволяют создать новый или открыть
существующий проект, закрыть или сохранить его под другим именем, быстро
найти и открыть проект, с которым недавно работал пользователь, сохранить
или распечатать информацию из текущего активного окна, задать параметры
самого проекта и всех его подсистем.
Раздел 3. Команда Параметры
В разделе описаны параметры подсистем САПР БИС «Ковчег 3.04», кото-
рые объединены в команде Параметры меню Проект и могут быть изменены
пользователем в процессе разработки проекта микросхемы.
Раздел 4. Меню Редактирование
Раздел описывает общие для всех подсистем команды редактирования (от-
менить, восстановить, выделить, вырезать, копировать, вставить, удалить), а
также команды редактирования текстового редактора.
Раздел 5. Меню Вид и управление окнами
Раздел содержит описание команд меню Вид (масштабирование, специфи-
ческие команды подсистем, команды панелей быстрого доступа, команды на-
стройки параметров команды), а также информацию об управлении окнами
подсистем.
Раздел 6. Меню Схема
В разделе приведено описание меню Схема, объединяющего команды со-
здания, открытия, переименования, удаления и закрытия схемы, а также со-
здания УГО схемы.
Раздел 7. Меню Выполнить
Раздел содержит описание команд меню Выполнить, в состав которого вхо-
дят команды активизации подсистем САПР, а также просмотра листингов ре-
зультатов их работы.
Раздел 8. Графический редактор схем
Раздел содержит сведения о графическом редакторе схем, командах меню
Редактирование, Вид, Редактор, Разместить, Средства, описаны команды
редактора УГО, а также правила использования различных графических
объектов.
Раздел 9. Подсистема трансляции схемы
Раздел содержит описание подсистемы трансляции активной схемы.
Раздел 10. Подсистема функционально-логического моделирования
Раздел содержит сведения о подсистеме функционально-логического моде-
лирования, синтаксические диаграммы описания тестовых воздействий и кон-
трольных точек, описание команд меню Средства подсистемы функциональ-
но-логического моделирования.
Раздел 11. Подсистема редактирования размещения
Раздел содержит описания окон редактирования размещения, правила
планировки, отображения связей, а также состав и описание команд контекст-
ных меню.
Раздел 12. Подсистема синтеза топологии
Раздел содержит сведения о режимах синтеза топологии, описание команд
меню Средства подсистемы синтеза топологии, а также описание команд
управления процессом синтеза топологии.
Раздел 13. Подсистема контроля топологии
Раздел содержит сведения о режимах контроля топологии, описание
команд меню Средства подсистемы контроля топологии, а также примеры
диагностик при несоответствии схемы и топологии.
Раздел 14. Подсистема оптимизации топологии
Раздел содержит сведения о назначении подсистемы оптимизации тополо-
гии, описание команд меню Средства подсистемы оптимизации топологии.
Раздел 15. Подсистема расчета задержек
Раздел содержит сведения о назначении подсистемы расчета задержек,
описание команд меню Средства подсистемы расчета задержек.
Раздел 16. Подсистема редактирования топологии
Раздел содержит описание окна редактора топологии, команд меню Вид и
Редактор.
Раздел 17. Подсистема аттестации проекта
Раздел содержит сведения о назначении подсистемы аттестации проекта и
описание команд меню Средства подсистемы аттестации проекта.
Раздел 18. Режим прототипирования
Раздел содержит сведения об имитаторах микросхем, средствах прототипи-
рования, реализованных в составе САПР БИС «Ковчег 3.04», а также о составе
и командах меню в режиме прототипирования.
Назначение и состав САПР БИС «Ковчег 3.04»
САПР БИС «Ковчег 3.04» предназначена для разработки полузаказных
КМОП БИС на основе базовых матричных кристаллов серий 5503 и 5507.
САПР БИС «Ковчег 3.04» имеет единую программную среду разработки,
функционирующую под ОС семейства Windows. В состав САПР входят все
основные подсистемы, необходимые для разработки и подготовки к производ-
ству полузаказной БИС, а именно:
• графический редактор схем;
• редактор описания схем в формате Verilog netlist;
• подсистема функционально-логического моделирования;
• подсистема размещения ячеек на поле БМК;
• подсистема синтеза топологии;
• специализированный топологический редактор;
• подсистема верификации топологии;
• подсистема расчета задержек сигналов в топологии;
• подсистема анализа устойчивости проекта;
• средства обеспечения оперативного макетирования с помощью имитато-
ра БИС.
Ввод схемы осуществляется либо средствами графического редактора схем,
либо с использованием текстового структурного описания схемы. Подсистема
функционально-логического моделирования обеспечивает анализ состояния
схемы в статическом и динамическом режимах, позволяет сохранять эталон-
ные диаграммы работы схемы и производить сравнение текущих диаграмм
с эталонными. САПР обладает средствами, обеспечивающими подготовку ин-
формации для макетирования разрабатываемого проекта БИС с помощью
имитаторов. Совмещенная подсистема ручного и автоматического размещения
ячеек на поле БМК обеспечивает возможность повышения коэффициента за-
полнения поля БМК до 80—90%. Синтез топологии выполняется с учетом
списков цепей приоритетной разводки и скоростных цепей. Синтез может
быть остановлен в произвольный момент, после чего топология может быть
скорректирована, а синтез продолжен. Подсистема верификации, с одной сто-
роны, проверяет выполнение требований стандарта кодирования топологии
БИС, с другой — осуществляет проверку соответствия полученной топологии
БИС её логической схеме. Подсистема расчёта задержек обеспечивает расчёт
топологических задержек в зависимости от технологических параметров для
оценки влияния топологии на работоспособность БИС. Подсистема аттеста-
ции позволяет оценить устойчивость проекта микросхемы к воздействию
внешних факторов, провести анализ влияния топологических параметров на
правильность функционирования и устойчивость проекта.
Состав аппаратных и программных средств, рекомендуемых для эк-
сплуатации САПР БИС «Ковчег 3.04»
Требования к программному обеспечению
• Windows 7 (или выше)
Поддерживаемые архитектуры:
• 32-разрядная (x86)
• 64-разрядная (x64)
Требования к оборудованию:
• Процессор с частотой 1,6 ГГц или выше
• 2 ГБ ОЗУ
• От 1 ГБ свободного места на диске
• Видеоадаптер с разрешением 1280 x 1024 (или более высоким).
Структура среды разработки САПР БИС «Ковчег 3.04»
При запуске САПР БИС «Ковчег 3.04» открывается основное окно систе-
мы разработки, которое состоит из строки меню, панели инструментов, облас-
ти панелей быстрого доступа, строки состояния, области рабочих окон подси-
стем и окна сообщений.
Строка меню отражает активные на данный момент меню, их состав уве-
личивается после определения рабочего проекта и рабочей схемы. При этом
изменяется и содержимое панелей быстрого доступа. До открытия или созда-
ния рабочего проекта пользователю доступны меню Проект, Вид, Окно и
Справка.
При активизации подсистем САПР в области рабочих окон открываются со-
ответствующие окна подсистем (рис. 1.2). Состав меню и кнопок панели инстру-
ментов определяется активизированной подсистемой САПР. Результаты работы
подсистем выдаются в окно сообщений в виде списка сообщений об ошибках,
предупреждений и информационных сообщений. В верхней части окна сообще-
ний находятся кнопки, позволяющие отфильтровать список сообщений:
• кнопка ОШИБКИ обеспечивает выдачу только сообщений об ошибках;
• кнопка ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ формирует список предупреждений;
• кнопка СООБЩЕНИЯ обеспечивает отображение информационных сообще-
ний.
• кнопка → обеспечивает переход и выделение следующей строки с преду-
преждением или ошибкой;
• кнопка ← обеспечивает переход и выделение предыдущей строки с
предупреждением или ошибкой;
• кнопка х позволяет очистить список в окне сообщений.
Нажатие кнопок Ошибки, Предупреждения и Сообщения позволяет перейти
к соответствующей части списка, повторное нажатие на выделенную кнопку
возвращает к первоначальному общему списку.
Панели быстрого доступа окна САПР БИС «Ковчег 3.04»
Окно среды разработки САПР БИС «Ковчег 3.04» имеет панели быстрого
доступа Выполнить, Схемы, Структура, Базовые ячейки, Типовые подсхемы,
Размещение, Слои. Панели Размещение и Слои появляются только при активи-
зации подсистем Редактирование размещения и Редактирование топологии соот-
ветственно. До момента создания или открытия рабочего проекта панели бы-
строго доступа не активны (рис. 1.3).
Панель быстрого доступа Выполнить
Панель быстрого доступа Выполнить (рис. 1.4) отражает последовательные
стадии маршрута проектирования.
В нижней части панели находится список подсистем, которые последо-
вательно вызываются пользователем, а в верхней части в зависимости от
выбранной подсистемы отображается список команд, часто используемых в
данной подсистеме. Полный список команд отображается в меню соответству-
ющей подсистемы. Как правило, это меню Средства. Однако некоторые
подсистемы могут иметь дополнительные меню. Например, при открытии
окна графического редактора дополнительно появляются меню Редактор и
Разместить.
Если размер окна не позволяет отразить полный список команд и подсис-
тем, в области списка команд появляется полоса прокрутки, а под кнопками
активизации подсистем — соответствующие им кнопки в виде панели инстру-
ментов. После активизации какой-либо подсистемы над списком команд по-
является ее название.
Допустимые действия для данной подсистемы отображаются шрифтом
чёрного цвета, неактивные на данный момент действия — шрифтом серого
цвета.
Названия кнопок подсистем могут отображаться зеленым или красным
цветами. Зеленым цветом отображаются названия подсистем, для работы ко-
торых имеются все необходимые данные. Эти данные формируются при
успешном прохождении проекта по подсистемам сверху вниз. Если при вы-
полнении команд какой-либо подсистемы были обнаружены ошибки, активи-
зация последующих подсистем, как правило, невозможна, их названия отобра-
жаются красным цветом.
Панель быстрого доступа Схемы
Каждая схема в проекте обычно представлена двумя файлами: файлом
электрической схемы (с расширением SHM) и файлом условного графическо-
го обозначения (УГО) данной схемы (с расширением UGO). Панель быстрого
доступа Схемы (рис. 1.5) отображает список схем, находящихся в каталоге
проекта. В списке появляются как электрические схемы с УГО, так и схемы,
представленные только УГО. Иконка слева от имени схемы, имеющей в про-
екте файл электрической схемы, отличается от иконки для схемы, пред-
ставленной только файлом УГО, . Имя головной схемы в списке выделено
розовым цветом. В верхней части панели находится строка контекстного по-
иска имени схемы. В процессе задания имени осуществляется поиск в списке
и выделение синим фоном заданного имени схемы.
Двойное нажатие левой кнопки мыши на имени схемы в списке обеспечи-
вает открытие этой схемы как активной в окне редактирования. Причем если
для данной ячейки есть электрическая схема, то открывается редактор схемы,
а если только файл с УГО — открывается редактор УГО. Имя активной схемы
выделяется жирным шрифтом.
Панель быстрого доступа Структура
Панель быстрого доступа Структура (рис. 1.6) обеспечивает удобное визу-
альное представление структуры активной схемы.
В состав структуры входят порты, подсхемы и базовые ячейки, которые
имеют соответствующие пиктограммы. Порты обозначены пиктограммой и
обозначаются словом Ports, подсхемы — пиктограммой , после которой
указывается идентификатор данной подсхемы в активной схеме и после двое-
точия имя подсхемы. Базовые ячейки могут быть представлены или логиче-
ской схемой, или логической моделью. Если базовая ячейка имеет схему, она
обозначается пиктограммой , а если модель — пиктограммой . После
пиктограммы базовой ячейки указывается идентификатор и имя ячейки так
же, как для подсхемы. Слева от пиктограмм для портов, подсхем и базовых
ячеек со схемами располагается значок . При нажатии левой кнопки мыши
на этом значке или при двойном нажатии в области пиктограммы на имени
или идентификаторе выполняется открытие выбранной схемы в окне редактирования, а на панели Структура раскрывается ее структура. При одинарном
нажатии левой кнопки мыши в области пиктограммы, на имени или иденти-
фикаторе схемы происходит поиск УГО данной подсхемы или базовой ячейки
и выделение его красным цветом в окне редактирования. При одинарном на-
жатии левой кнопки мыши на имени порта в окне редактирования соответст-
вующей подсхемы выделяется данный порт. Для доступа к списку портов ба-
зовой ячейки нужно выполнить двойное нажатие левой кнопки мыши на
идентификаторе или имени этой базовой ячейки.
Панель быстрого доступа Базовые ячейки
Панель быстрого доступа Базовые ячейки (рис. 1.7) отображает состав биб-
лиотечных ячеек библиотек, заданных в окне Параметры. Ячейки обозначены
пиктограммой , после которой указано имя ячейки. В верхней части панели
находится строка контекстного поиска имени ячейки. В процессе зада-
ния имени осуществляется поиск и выделение синим фоном имени ячейки
в списке.
При двойном нажатии левой кнопки мыши в области пиктограммы или
имени ячейки начинается процесс размещения УГО выбранной ячейки в окне
графического редактора схем. Начать размещение можно также, нажав правую
кнопку мыши на нужном имени ячейки и выбрав из контекстного меню
команду Разместить.
Панель быстрого доступа Типовые подсхемы
Панель быстрого доступа Типовые подсхемы (рис. 1.8) отображает состав
типовых подсхем, совместимых с библиотеками, заданными в окне Пара'
метры. Подсхемы обозначены пиктограммой , после которой указано имя
подсхемы. В верхней части панели находится строка контекстного поиска
имени подсхемы. В процессе задания имени осуществляется поиск и выделе-
ние синим фоном имени подсхемы в списке.
При двойном нажатии левой кнопки мыши в области пиктограммы или
имени подсхемы начинается процесс размещения УГО выбранной подсхемы
в окне графического редактора схем. Начать размещение можно также, нажав
правую кнопку мыши на нужном имени подсхемы и выбрав из контекстного
меню команду Разместить.
Панель быстрого доступа Размещение
Панель быстрого доступа Размещение (рис. 1.9) появляется при открытии
подсистемы редактирования размещения ячеек и исчезает при ее закрытии.
С помощью кнопок, расположенных в верхней части панели, можно пере-
ключаться между режимами планировки и размещения, скрывать или показы-
вать определенную информацию на поле размещения. Ниже располагается
поле с идентификатором и именем размещаемой в данный момент подсхемы,
а далее — поля с текущей статистикой по этой подсхеме.
Подсхему для планировки и размещения можно выбирать с помощью окна
в нижней части панели, в котором представлена структура активной схемы
проекта. В списке содержатся идентификаторы и имена всех элементов, из ко-
торых состоит выбранная подсхема. Слева от идентификатора расположен
цветной прямоугольник, по символам в котором можно судить о состоянии
данного элемента — размещен он или нет и как размещен — вручную или ав-
томатически. Если слева от прямоугольника расположен значок , значит
этот элемент — подсхема, и ее структуру можно раскрыть, нажав на этот зна-
чок. Если значка нет — значит это базовая ячейка. В данном окне показывает-
ся структура только одной подсхемы, на любом уровне иерархии. Изначально
при первом открытии окна размещения показывается структура активной схе-
мы проекта.
Более подробно назначение элементов панели Размещение описано в Раз-
деле 11, посвященном подсистеме размещения ячеек.
Панель быстрого доступа Слои
Панель быстрого доступа Слои (рис. 1.10) появляется при открытии специ-
ализированного редактора топологии и исчезает при его закрытии. На панели
представлен список элементов топологии, отображение которых в окне редак-
тора можно включать или выключать. Первые два элемента списка (Ячейки и
Металл Трассировки) имеют особенность — они выделены жирным шрифтом,
и элементы этих слоев разрешены для отбора в окне редактора. Элементы всех
остальных слоев запрещены для отбора и редактирования. Чтобы запретить
отбор элементов слоев, выделенных жирным шрифтом, нужно нажать на стро-
ке с именем слоя правой кнопкой мыши. Шрифт имени изменится на обыч-
ный. Повторное нажатие правой кнопкой мыши разрешит отбор.
В верхней части панели находится пиктограмма , при нажатии на кото-
рую открывается диалог для задания параметров слоя, выделенного в данный
момент в списке слоев. Можно изменить название слоя, цвет, ширину и на-
чертание линий контура ячейков слоя, а также цвет и текстуру заливки эле-
ментов слоя. Изменения, сделанные в одном проекте, будут отражены во всех
остальных проектах конкретного пользователя на конкретном компьютере.
Термины и определения
Аттестация проекта — многократный процесс сравнения поведения логи-
ческого проекта микросхемы, вычисленного при его моделировании без учета
топологии при номинальных значениях параметров внешней среды, с резуль-
татами его моделирования при имитации внешних воздействующих факторов,
задаваемых в виде разброса комбинаций минимальных, номинальных и мак-
симальных значений.
Базовый матричный кристалл (БМК) — кристалл интегральной микро-
схемы с регулярным в виде матрицы расположением базовых ячеек и нане-
сённым слоем металла, покрывающим всю поверхность. Слой металла обеспе-
чивает потенциальную возможность создания любых связей между
транзисторными структурами путём удаления лишних областей металла.
Базовая ячейка — совокупность несоединённых и (или) соединённых меж-
ду собой элементов, являющаяся основой для построения базового кристалла
интегральной микросхемы.
Библиотечная ячейка — логическая или аналоговая ячейка, имеющая уни-
кальную топологию и выполняющая определенную функцию.
Библиотека функциональных ячеек — совокупность документов, содержа-
щих перечень функциональных ячеек базового кристалла интегральной мик-
росхемы, их основные электрические параметры, топологическое описание и
логические модели.
Вентиль — условная логическая ячейка, эквивалентная по площади од-
ной ячейке типа И-НЕ, ИЛИ-НЕ с двумя входами. Вентиль реализуется на
4-х транзисторах.
Внешние воздействующие факторы — параметры, влияющие на поведение
логического проекта, соответствующие условиям эксплуатации и технологии
изготовления БИС: напряжение питания, температура окружающей среды,
технологические параметры n- и p- транзисторов, удельное сопротивление по-
ликремния.
Головная схема — схема, имя которой совпадает с заданным при создании
проекта БИС именем головной схемы. Это имя может содержать буквы латин-
ского алфавита без учёта регистра или цифры.
Длина связи — условная величина, равная сумме расстояний между ячейка-
ми, размещёнными на поле БМК и входящими в одну электрическую цепь.
Закреплённая ячейка — ячейка, размещённая на поле БМК, местоположе-
ние которой не может быть изменено при проведении автоматической опти-
мизации размещения ячеек. Закреплёнными являются ячейки, размещенные
пользователем или закреплённые с помощью команд закрепления системы
размещения ячеек.
Имитатор — устройство, обеспечивающее прототипирование полузаказ-
ной БИС. Конструктивно соответствует корпусу БИС и реализуется на одной
или нескольких печатных платах с использованием ПЛИС.
Имя проекта — произвольное имя, задаваемое пользователем при созда-
нии проекта. Данное имя носит директория, в которую помещаются все фай-
лы проекта — как результат работы подсистем САПР.
Коэффициент разветвления цепи — целое число, определяющее количество
приёмников сигнала в электрической цепи.
Логический проект — совокупность файлов проекта БИС, включающая
в себя структурное или графическое описание БИС, функциональные и конт-
рольно-диагностические тесты, а также результаты логического моделирова-
ния БИС.
Незакреплённая ячейка — ячейка, размещённая на поле БМК, местополо-
жение которой может быть изменено при проведении автоматической опти-
мизации размещения ячеек. Незакреплёнными являются ячейки, размещен-
ные автоматически или откреплённые с помощью команд открепления окна
размещения ячеек.
Периферийная ячейка — ячейка, расположенная в периферийной области
БМК и являющаяся основой для реализации библиотечных ячеек типа
«вход/выход».
Программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) — микросхема
с возможностью программирования логики функционирования после произ-
водства.
Подсхема — схема, входящая в состав другой схемы и имеющая собствен-
ный набор файлов описания.
Приоритетные цепи (цепи приоритетной разводки) — цепи, разводка топо-
логии которых формируется в первую очередь при автоматическом синтезе то-
пологии микросхемы.
Проект БИС — совокупность файлов, формируемых пользователем средст-
вами САПР в процессе разработки БИС.
Проходная ячейка — ячейка, находящаяся в поле БМК, затворы транзисто-
ров которой используется в качестве двух дополнительных горизонтальных ка-
налов трассировки.
Рабочий проект — проект БИС, активизированный средствами САПР.
Реквизиты проекта — справочная информация, характеризующая проект.
Набор испытаний — набор параметров, характеризующих внешние воздей-
ствующие факторы.
Структурное описание — совокупность подсхем, библиотечных ячеек и
связей между ними.
Точка привязки — условная точка, задающая допустимое местоположение,
тип и ориентацию топологии библиотечной ячейки.
Условное графическое обозначение (УГО) — символьно-графическое изобра-
жение, применяемое для обозначения объектов в электрических, логических
или функциональных схемах.
УГО Упрощенное — обозначение подсхемы, которое можно создавать и мо-
дифицировать прямо на поле графического редактора схемы. Представляет со-
бой габаритный прямоугольник, на границах которого располагаются контак-
ты в виде ромбиков.
УГО Функциональное — обозначение подсхемы или библиотечной ячейки,
которое рисуется в специализированном редакторе и позволяет в графическом
или текстовом виде отобразить функцию данной подсхемы (ячейки). Такое
УГО нельзя редактировать средствами графического редактора схем. УГО всех
библиотечных ячеек являются функциональными.
Устойчивость проекта — сохранение правильного функционирования
проекта с учётом топологических параметров при изменяющихся внешних
факторах (температуры, напряжения питания, технологического разброса па-
раметров) в процессе проведения аттестации проекта БИС.
Функциональная ячейка — совокупность элементов базового кристалла ИС,
электрически соединённых в пределах одной или нескольких базовых ячеек
для реализации одной или нескольких самостоятельных функций.
Цепь — совокупность контактов ячеек и подсхем, электрически связанных
друг с другом.
Элементарная проверка (ЭП) — минимальный временной промежуток,
в пределах которого входные статические сигналы не меняют своего состояния.
Ячейка поля БМК — 4-транзисторная ячейка, находящаяся в центральной
части кристалла; используется для реализации различных функций после раз-
мещения на ней библиотечной ячейки.
Предлагаемое вашему вниманию практическое пособие является второй
книгой серии практических пособий из 4 книг под общим названием «Полуза-
казные БИС на БМК серий 5503 и 5507».
Данная книга содержит описание типовых проектных процедур, использу-
емых при разработке специализированных КМОП микросхем на основе базо-
вых матричных кристаллов, детальное описание параметров и команд подсис-
тем автоматизированного проектирования «Ковчег 3.04» и предназначена для
разработчиков радиоэлектронной аппаратуры, преподавателей, аспирантов и
студентов старших курсов. Промышленная версия САПР открыта для свобод-
ного распространения и размещена на сайте http://www.asic.ru.
На базе БМК серий 5503 и 5507 уже разработано более 600 типов полузаказ-
ных микросхем, в том числе для аппаратуры космического назначения — кос-
мических кораблей «Прогресс-М», «Союз-ТМА», разгонного блока «Бриз-М»,
серии космических аппаратов «Экспресс», «ГЛОНАСС» и многих других косми-
ческих систем. Приобретя книги серии, читатель имеет возможность получить
практические навыки по проектированию БИС, создать на своём компьютере
полноценное рабочее место для проектирования БИС на БМК серий 5503 и
5507, и при необходимости изготовить разработанные микросхемы на микро-
электронном производстве НПК «Технологический центр» (www.tcen.ru).
Версия САПР «Ковчег 3.04» позволяет выполнить полный цикл проектирова-
ния — от разработки логического проекта до подготовки БИС к производству.
В книге описаны все подсистемы САПР: графический редактор схем, редактор
описания схем в формате Verilog Netlist, подсистемы функционально-логического
моделирования, размещения ячеек на поле БМК, синтеза и оптимизации тополо-
гии, специализированный топологический редактор, подсистемы верификации и
расчёта параметров топологии, аттестации проекта БИС, средства оперативного
прототипирования БИС с помощью имитаторов БИС и др.
САПР БИС «Ковчег 3.0» разрабатывается специалистами НПК «Техноло-
гический центр» и продолжает развиваться, поэтому распространяемая про-
мышленная версия может отличаться от приведенного в этой книге описания
версии САПР «Ковчег 3.04». В последующих изданиях книги 2 описания мо-
дернизированных подсистем новой версии САПР будут уточняться.
Авторы выражают благодарность ведущим разработчикам САПР
БИС «Ковчег 3.0» Алешиной В.И., Фролову С.Н. и Астахову А.В. за помощь
в подготовке книги.
Авторы надеются, что выпуск серии практических пособий «Полузаказные
БИС на БМК серий 5503 и 5507» будет способствовать подготовке инжене-
ров — специалистов в области разработки и применения специализированных
БИС, внесет вклад в возрождение отечественной школы разработки современ-
ной радиоэлектронной аппаратуры. Авторы будут признательны всем читате-
лям, которые пришлют свои замечания и предложения по содержанию книг
серии по адресу: kovcheg@asic.ru.
Введение
Книга написана в форме технического описания и состоит из 18 разделов.
Каждый раздел имеет самостоятельное содержание и составную нумерацию
страниц, включающую в себя номер раздела и номер страницы в разделе. Ри-
сунки также имеют составные номера.
Каждый раздел содержит, по возможности, полную информацию по опи-
сываемому вопросу и включает в себя ссылки на другие разделы. Жирным
шрифтом отмечены названия команд и меню графической оболочки САПР
БИС «Ковчег 3.04», а также названия окон.
Раздел 1. Общие сведения
Раздел содержит общие сведения о системе автоматизированного проекти-
рования «Ковчег 3.04», назначение и состав подсистем, требования к аппарат-
ным и программным средствам, необходимым для нормального функциониро-
вания САПР, приведены основные термины и определения.
Раздел 2. Меню Проект
В разделе приведено описание меню Проект, объединяющего команды
управления рабочим проектом, которые позволяют создать новый или открыть
существующий проект, закрыть или сохранить его под другим именем, быстро
найти и открыть проект, с которым недавно работал пользователь, сохранить
или распечатать информацию из текущего активного окна, задать параметры
самого проекта и всех его подсистем.
Раздел 3. Команда Параметры
В разделе описаны параметры подсистем САПР БИС «Ковчег 3.04», кото-
рые объединены в команде Параметры меню Проект и могут быть изменены
пользователем в процессе разработки проекта микросхемы.
Раздел 4. Меню Редактирование
Раздел описывает общие для всех подсистем команды редактирования (от-
менить, восстановить, выделить, вырезать, копировать, вставить, удалить), а
также команды редактирования текстового редактора.
Раздел 5. Меню Вид и управление окнами
Раздел содержит описание команд меню Вид (масштабирование, специфи-
ческие команды подсистем, команды панелей быстрого доступа, команды на-
стройки параметров команды), а также информацию об управлении окнами
подсистем.
Раздел 6. Меню Схема
В разделе приведено описание меню Схема, объединяющего команды со-
здания, открытия, переименования, удаления и закрытия схемы, а также со-
здания УГО схемы.
Раздел 7. Меню Выполнить
Раздел содержит описание команд меню Выполнить, в состав которого вхо-
дят команды активизации подсистем САПР, а также просмотра листингов ре-
зультатов их работы.
Раздел 8. Графический редактор схем
Раздел содержит сведения о графическом редакторе схем, командах меню
Редактирование, Вид, Редактор, Разместить, Средства, описаны команды
редактора УГО, а также правила использования различных графических
объектов.
Раздел 9. Подсистема трансляции схемы
Раздел содержит описание подсистемы трансляции активной схемы.
Раздел 10. Подсистема функционально-логического моделирования
Раздел содержит сведения о подсистеме функционально-логического моде-
лирования, синтаксические диаграммы описания тестовых воздействий и кон-
трольных точек, описание команд меню Средства подсистемы функциональ-
но-логического моделирования.
Раздел 11. Подсистема редактирования размещения
Раздел содержит описания окон редактирования размещения, правила
планировки, отображения связей, а также состав и описание команд контекст-
ных меню.
Раздел 12. Подсистема синтеза топологии
Раздел содержит сведения о режимах синтеза топологии, описание команд
меню Средства подсистемы синтеза топологии, а также описание команд
управления процессом синтеза топологии.
Раздел 13. Подсистема контроля топологии
Раздел содержит сведения о режимах контроля топологии, описание
команд меню Средства подсистемы контроля топологии, а также примеры
диагностик при несоответствии схемы и топологии.
Раздел 14. Подсистема оптимизации топологии
Раздел содержит сведения о назначении подсистемы оптимизации тополо-
гии, описание команд меню Средства подсистемы оптимизации топологии.
Раздел 15. Подсистема расчета задержек
Раздел содержит сведения о назначении подсистемы расчета задержек,
описание команд меню Средства подсистемы расчета задержек.
Раздел 16. Подсистема редактирования топологии
Раздел содержит описание окна редактора топологии, команд меню Вид и
Редактор.
Раздел 17. Подсистема аттестации проекта
Раздел содержит сведения о назначении подсистемы аттестации проекта и
описание команд меню Средства подсистемы аттестации проекта.
Раздел 18. Режим прототипирования
Раздел содержит сведения об имитаторах микросхем, средствах прототипи-
рования, реализованных в составе САПР БИС «Ковчег 3.04», а также о составе
и командах меню в режиме прототипирования.
Назначение и состав САПР БИС «Ковчег 3.04»
САПР БИС «Ковчег 3.04» предназначена для разработки полузаказных
КМОП БИС на основе базовых матричных кристаллов серий 5503 и 5507.
САПР БИС «Ковчег 3.04» имеет единую программную среду разработки,
функционирующую под ОС семейства Windows. В состав САПР входят все
основные подсистемы, необходимые для разработки и подготовки к производ-
ству полузаказной БИС, а именно:
• графический редактор схем;
• редактор описания схем в формате Verilog netlist;
• подсистема функционально-логического моделирования;
• подсистема размещения ячеек на поле БМК;
• подсистема синтеза топологии;
• специализированный топологический редактор;
• подсистема верификации топологии;
• подсистема расчета задержек сигналов в топологии;
• подсистема анализа устойчивости проекта;
• средства обеспечения оперативного макетирования с помощью имитато-
ра БИС.
Ввод схемы осуществляется либо средствами графического редактора схем,
либо с использованием текстового структурного описания схемы. Подсистема
функционально-логического моделирования обеспечивает анализ состояния
схемы в статическом и динамическом режимах, позволяет сохранять эталон-
ные диаграммы работы схемы и производить сравнение текущих диаграмм
с эталонными. САПР обладает средствами, обеспечивающими подготовку ин-
формации для макетирования разрабатываемого проекта БИС с помощью
имитаторов. Совмещенная подсистема ручного и автоматического размещения
ячеек на поле БМК обеспечивает возможность повышения коэффициента за-
полнения поля БМК до 80—90%. Синтез топологии выполняется с учетом
списков цепей приоритетной разводки и скоростных цепей. Синтез может
быть остановлен в произвольный момент, после чего топология может быть
скорректирована, а синтез продолжен. Подсистема верификации, с одной сто-
роны, проверяет выполнение требований стандарта кодирования топологии
БИС, с другой — осуществляет проверку соответствия полученной топологии
БИС её логической схеме. Подсистема расчёта задержек обеспечивает расчёт
топологических задержек в зависимости от технологических параметров для
оценки влияния топологии на работоспособность БИС. Подсистема аттеста-
ции позволяет оценить устойчивость проекта микросхемы к воздействию
внешних факторов, провести анализ влияния топологических параметров на
правильность функционирования и устойчивость проекта.
Состав аппаратных и программных средств, рекомендуемых для эк-
сплуатации САПР БИС «Ковчег 3.04»
Требования к программному обеспечению
• Windows 7 (или выше)
Поддерживаемые архитектуры:
• 32-разрядная (x86)
• 64-разрядная (x64)
Требования к оборудованию:
• Процессор с частотой 1,6 ГГц или выше
• 2 ГБ ОЗУ
• От 1 ГБ свободного места на диске
• Видеоадаптер с разрешением 1280 x 1024 (или более высоким).
Структура среды разработки САПР БИС «Ковчег 3.04»
При запуске САПР БИС «Ковчег 3.04» открывается основное окно систе-
мы разработки, которое состоит из строки меню, панели инструментов, облас-
ти панелей быстрого доступа, строки состояния, области рабочих окон подси-
стем и окна сообщений.
Строка меню отражает активные на данный момент меню, их состав уве-
личивается после определения рабочего проекта и рабочей схемы. При этом
изменяется и содержимое панелей быстрого доступа. До открытия или созда-
ния рабочего проекта пользователю доступны меню Проект, Вид, Окно и
Справка.
При активизации подсистем САПР в области рабочих окон открываются со-
ответствующие окна подсистем (рис. 1.2). Состав меню и кнопок панели инстру-
ментов определяется активизированной подсистемой САПР. Результаты работы
подсистем выдаются в окно сообщений в виде списка сообщений об ошибках,
предупреждений и информационных сообщений. В верхней части окна сообще-
ний находятся кнопки, позволяющие отфильтровать список сообщений:
• кнопка ОШИБКИ обеспечивает выдачу только сообщений об ошибках;
• кнопка ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ формирует список предупреждений;
• кнопка СООБЩЕНИЯ обеспечивает отображение информационных сообще-
ний.
• кнопка → обеспечивает переход и выделение следующей строки с преду-
преждением или ошибкой;
• кнопка ← обеспечивает переход и выделение предыдущей строки с
предупреждением или ошибкой;
• кнопка х позволяет очистить список в окне сообщений.
Нажатие кнопок Ошибки, Предупреждения и Сообщения позволяет перейти
к соответствующей части списка, повторное нажатие на выделенную кнопку
возвращает к первоначальному общему списку.
Панели быстрого доступа окна САПР БИС «Ковчег 3.04»
Окно среды разработки САПР БИС «Ковчег 3.04» имеет панели быстрого
доступа Выполнить, Схемы, Структура, Базовые ячейки, Типовые подсхемы,
Размещение, Слои. Панели Размещение и Слои появляются только при активи-
зации подсистем Редактирование размещения и Редактирование топологии соот-
ветственно. До момента создания или открытия рабочего проекта панели бы-
строго доступа не активны (рис. 1.3).
Панель быстрого доступа Выполнить
Панель быстрого доступа Выполнить (рис. 1.4) отражает последовательные
стадии маршрута проектирования.
В нижней части панели находится список подсистем, которые последо-
вательно вызываются пользователем, а в верхней части в зависимости от
выбранной подсистемы отображается список команд, часто используемых в
данной подсистеме. Полный список команд отображается в меню соответству-
ющей подсистемы. Как правило, это меню Средства. Однако некоторые
подсистемы могут иметь дополнительные меню. Например, при открытии
окна графического редактора дополнительно появляются меню Редактор и
Разместить.
Если размер окна не позволяет отразить полный список команд и подсис-
тем, в области списка команд появляется полоса прокрутки, а под кнопками
активизации подсистем — соответствующие им кнопки в виде панели инстру-
ментов. После активизации какой-либо подсистемы над списком команд по-
является ее название.
Допустимые действия для данной подсистемы отображаются шрифтом
чёрного цвета, неактивные на данный момент действия — шрифтом серого
цвета.
Названия кнопок подсистем могут отображаться зеленым или красным
цветами. Зеленым цветом отображаются названия подсистем, для работы ко-
торых имеются все необходимые данные. Эти данные формируются при
успешном прохождении проекта по подсистемам сверху вниз. Если при вы-
полнении команд какой-либо подсистемы были обнаружены ошибки, активи-
зация последующих подсистем, как правило, невозможна, их названия отобра-
жаются красным цветом.
Панель быстрого доступа Схемы
Каждая схема в проекте обычно представлена двумя файлами: файлом
электрической схемы (с расширением SHM) и файлом условного графическо-
го обозначения (УГО) данной схемы (с расширением UGO). Панель быстрого
доступа Схемы (рис. 1.5) отображает список схем, находящихся в каталоге
проекта. В списке появляются как электрические схемы с УГО, так и схемы,
представленные только УГО. Иконка слева от имени схемы, имеющей в про-
екте файл электрической схемы, отличается от иконки для схемы, пред-
ставленной только файлом УГО, . Имя головной схемы в списке выделено
розовым цветом. В верхней части панели находится строка контекстного по-
иска имени схемы. В процессе задания имени осуществляется поиск в списке
и выделение синим фоном заданного имени схемы.
Двойное нажатие левой кнопки мыши на имени схемы в списке обеспечи-
вает открытие этой схемы как активной в окне редактирования. Причем если
для данной ячейки есть электрическая схема, то открывается редактор схемы,
а если только файл с УГО — открывается редактор УГО. Имя активной схемы
выделяется жирным шрифтом.
Панель быстрого доступа Структура
Панель быстрого доступа Структура (рис. 1.6) обеспечивает удобное визу-
альное представление структуры активной схемы.
В состав структуры входят порты, подсхемы и базовые ячейки, которые
имеют соответствующие пиктограммы. Порты обозначены пиктограммой и
обозначаются словом Ports, подсхемы — пиктограммой , после которой
указывается идентификатор данной подсхемы в активной схеме и после двое-
точия имя подсхемы. Базовые ячейки могут быть представлены или логиче-
ской схемой, или логической моделью. Если базовая ячейка имеет схему, она
обозначается пиктограммой , а если модель — пиктограммой . После
пиктограммы базовой ячейки указывается идентификатор и имя ячейки так
же, как для подсхемы. Слева от пиктограмм для портов, подсхем и базовых
ячеек со схемами располагается значок . При нажатии левой кнопки мыши
на этом значке или при двойном нажатии в области пиктограммы на имени
или идентификаторе выполняется открытие выбранной схемы в окне редактирования, а на панели Структура раскрывается ее структура. При одинарном
нажатии левой кнопки мыши в области пиктограммы, на имени или иденти-
фикаторе схемы происходит поиск УГО данной подсхемы или базовой ячейки
и выделение его красным цветом в окне редактирования. При одинарном на-
жатии левой кнопки мыши на имени порта в окне редактирования соответст-
вующей подсхемы выделяется данный порт. Для доступа к списку портов ба-
зовой ячейки нужно выполнить двойное нажатие левой кнопки мыши на
идентификаторе или имени этой базовой ячейки.
Панель быстрого доступа Базовые ячейки
Панель быстрого доступа Базовые ячейки (рис. 1.7) отображает состав биб-
лиотечных ячеек библиотек, заданных в окне Параметры. Ячейки обозначены
пиктограммой , после которой указано имя ячейки. В верхней части панели
находится строка контекстного поиска имени ячейки. В процессе зада-
ния имени осуществляется поиск и выделение синим фоном имени ячейки
в списке.
При двойном нажатии левой кнопки мыши в области пиктограммы или
имени ячейки начинается процесс размещения УГО выбранной ячейки в окне
графического редактора схем. Начать размещение можно также, нажав правую
кнопку мыши на нужном имени ячейки и выбрав из контекстного меню
команду Разместить.
Панель быстрого доступа Типовые подсхемы
Панель быстрого доступа Типовые подсхемы (рис. 1.8) отображает состав
типовых подсхем, совместимых с библиотеками, заданными в окне Пара'
метры. Подсхемы обозначены пиктограммой , после которой указано имя
подсхемы. В верхней части панели находится строка контекстного поиска
имени подсхемы. В процессе задания имени осуществляется поиск и выделе-
ние синим фоном имени подсхемы в списке.
При двойном нажатии левой кнопки мыши в области пиктограммы или
имени подсхемы начинается процесс размещения УГО выбранной подсхемы
в окне графического редактора схем. Начать размещение можно также, нажав
правую кнопку мыши на нужном имени подсхемы и выбрав из контекстного
меню команду Разместить.
Панель быстрого доступа Размещение
Панель быстрого доступа Размещение (рис. 1.9) появляется при открытии
подсистемы редактирования размещения ячеек и исчезает при ее закрытии.
С помощью кнопок, расположенных в верхней части панели, можно пере-
ключаться между режимами планировки и размещения, скрывать или показы-
вать определенную информацию на поле размещения. Ниже располагается
поле с идентификатором и именем размещаемой в данный момент подсхемы,
а далее — поля с текущей статистикой по этой подсхеме.
Подсхему для планировки и размещения можно выбирать с помощью окна
в нижней части панели, в котором представлена структура активной схемы
проекта. В списке содержатся идентификаторы и имена всех элементов, из ко-
торых состоит выбранная подсхема. Слева от идентификатора расположен
цветной прямоугольник, по символам в котором можно судить о состоянии
данного элемента — размещен он или нет и как размещен — вручную или ав-
томатически. Если слева от прямоугольника расположен значок , значит
этот элемент — подсхема, и ее структуру можно раскрыть, нажав на этот зна-
чок. Если значка нет — значит это базовая ячейка. В данном окне показывает-
ся структура только одной подсхемы, на любом уровне иерархии. Изначально
при первом открытии окна размещения показывается структура активной схе-
мы проекта.
Более подробно назначение элементов панели Размещение описано в Раз-
деле 11, посвященном подсистеме размещения ячеек.
Панель быстрого доступа Слои
Панель быстрого доступа Слои (рис. 1.10) появляется при открытии специ-
ализированного редактора топологии и исчезает при его закрытии. На панели
представлен список элементов топологии, отображение которых в окне редак-
тора можно включать или выключать. Первые два элемента списка (Ячейки и
Металл Трассировки) имеют особенность — они выделены жирным шрифтом,
и элементы этих слоев разрешены для отбора в окне редактора. Элементы всех
остальных слоев запрещены для отбора и редактирования. Чтобы запретить
отбор элементов слоев, выделенных жирным шрифтом, нужно нажать на стро-
ке с именем слоя правой кнопкой мыши. Шрифт имени изменится на обыч-
ный. Повторное нажатие правой кнопкой мыши разрешит отбор.
В верхней части панели находится пиктограмма , при нажатии на кото-
рую открывается диалог для задания параметров слоя, выделенного в данный
момент в списке слоев. Можно изменить название слоя, цвет, ширину и на-
чертание линий контура ячейков слоя, а также цвет и текстуру заливки эле-
ментов слоя. Изменения, сделанные в одном проекте, будут отражены во всех
остальных проектах конкретного пользователя на конкретном компьютере.
Термины и определения
Аттестация проекта — многократный процесс сравнения поведения логи-
ческого проекта микросхемы, вычисленного при его моделировании без учета
топологии при номинальных значениях параметров внешней среды, с резуль-
татами его моделирования при имитации внешних воздействующих факторов,
задаваемых в виде разброса комбинаций минимальных, номинальных и мак-
симальных значений.
Базовый матричный кристалл (БМК) — кристалл интегральной микро-
схемы с регулярным в виде матрицы расположением базовых ячеек и нане-
сённым слоем металла, покрывающим всю поверхность. Слой металла обеспе-
чивает потенциальную возможность создания любых связей между
транзисторными структурами путём удаления лишних областей металла.
Базовая ячейка — совокупность несоединённых и (или) соединённых меж-
ду собой элементов, являющаяся основой для построения базового кристалла
интегральной микросхемы.
Библиотечная ячейка — логическая или аналоговая ячейка, имеющая уни-
кальную топологию и выполняющая определенную функцию.
Библиотека функциональных ячеек — совокупность документов, содержа-
щих перечень функциональных ячеек базового кристалла интегральной мик-
росхемы, их основные электрические параметры, топологическое описание и
логические модели.
Вентиль — условная логическая ячейка, эквивалентная по площади од-
ной ячейке типа И-НЕ, ИЛИ-НЕ с двумя входами. Вентиль реализуется на
4-х транзисторах.
Внешние воздействующие факторы — параметры, влияющие на поведение
логического проекта, соответствующие условиям эксплуатации и технологии
изготовления БИС: напряжение питания, температура окружающей среды,
технологические параметры n- и p- транзисторов, удельное сопротивление по-
ликремния.
Головная схема — схема, имя которой совпадает с заданным при создании
проекта БИС именем головной схемы. Это имя может содержать буквы латин-
ского алфавита без учёта регистра или цифры.
Длина связи — условная величина, равная сумме расстояний между ячейка-
ми, размещёнными на поле БМК и входящими в одну электрическую цепь.
Закреплённая ячейка — ячейка, размещённая на поле БМК, местоположе-
ние которой не может быть изменено при проведении автоматической опти-
мизации размещения ячеек. Закреплёнными являются ячейки, размещенные
пользователем или закреплённые с помощью команд закрепления системы
размещения ячеек.
Имитатор — устройство, обеспечивающее прототипирование полузаказ-
ной БИС. Конструктивно соответствует корпусу БИС и реализуется на одной
или нескольких печатных платах с использованием ПЛИС.
Имя проекта — произвольное имя, задаваемое пользователем при созда-
нии проекта. Данное имя носит директория, в которую помещаются все фай-
лы проекта — как результат работы подсистем САПР.
Коэффициент разветвления цепи — целое число, определяющее количество
приёмников сигнала в электрической цепи.
Логический проект — совокупность файлов проекта БИС, включающая
в себя структурное или графическое описание БИС, функциональные и конт-
рольно-диагностические тесты, а также результаты логического моделирова-
ния БИС.
Незакреплённая ячейка — ячейка, размещённая на поле БМК, местополо-
жение которой может быть изменено при проведении автоматической опти-
мизации размещения ячеек. Незакреплёнными являются ячейки, размещен-
ные автоматически или откреплённые с помощью команд открепления окна
размещения ячеек.
Периферийная ячейка — ячейка, расположенная в периферийной области
БМК и являющаяся основой для реализации библиотечных ячеек типа
«вход/выход».
Программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) — микросхема
с возможностью программирования логики функционирования после произ-
водства.
Подсхема — схема, входящая в состав другой схемы и имеющая собствен-
ный набор файлов описания.
Приоритетные цепи (цепи приоритетной разводки) — цепи, разводка топо-
логии которых формируется в первую очередь при автоматическом синтезе то-
пологии микросхемы.
Проект БИС — совокупность файлов, формируемых пользователем средст-
вами САПР в процессе разработки БИС.
Проходная ячейка — ячейка, находящаяся в поле БМК, затворы транзисто-
ров которой используется в качестве двух дополнительных горизонтальных ка-
налов трассировки.
Рабочий проект — проект БИС, активизированный средствами САПР.
Реквизиты проекта — справочная информация, характеризующая проект.
Набор испытаний — набор параметров, характеризующих внешние воздей-
ствующие факторы.
Структурное описание — совокупность подсхем, библиотечных ячеек и
связей между ними.
Точка привязки — условная точка, задающая допустимое местоположение,
тип и ориентацию топологии библиотечной ячейки.
Условное графическое обозначение (УГО) — символьно-графическое изобра-
жение, применяемое для обозначения объектов в электрических, логических
или функциональных схемах.
УГО Упрощенное — обозначение подсхемы, которое можно создавать и мо-
дифицировать прямо на поле графического редактора схемы. Представляет со-
бой габаритный прямоугольник, на границах которого располагаются контак-
ты в виде ромбиков.
УГО Функциональное — обозначение подсхемы или библиотечной ячейки,
которое рисуется в специализированном редакторе и позволяет в графическом
или текстовом виде отобразить функцию данной подсхемы (ячейки). Такое
УГО нельзя редактировать средствами графического редактора схем. УГО всех
библиотечных ячеек являются функциональными.
Устойчивость проекта — сохранение правильного функционирования
проекта с учётом топологических параметров при изменяющихся внешних
факторах (температуры, напряжения питания, технологического разброса па-
раметров) в процессе проведения аттестации проекта БИС.
Функциональная ячейка — совокупность элементов базового кристалла ИС,
электрически соединённых в пределах одной или нескольких базовых ячеек
для реализации одной или нескольких самостоятельных функций.
Цепь — совокупность контактов ячеек и подсхем, электрически связанных
друг с другом.
Элементарная проверка (ЭП) — минимальный временной промежуток,
в пределах которого входные статические сигналы не меняют своего состояния.
Ячейка поля БМК — 4-транзисторная ячейка, находящаяся в центральной
части кристалла; используется для реализации различных функций после раз-
мещения на ней библиотечной ячейки.