Проектирование элементов мст в сапр tanner pro
4.2. Проектирование элементов мст в сапр tanner pro
Система автоматизированного проектирования Tanner Pro предназначена для проектирования интегральных схем и компонентов микросистемной техники.
В состав САПР Tanner Pro входят следующие подсистемы:
- MEMSLib - библиотека компонентов микросистемной техники;
- S-Edit - схемный редактор;
- L-Edit - топологический редактор;
- T-Spice - подсистема схемотехнического моделирования проектов.
4.2.1. Библиотека MEMSLib
Библиотека компонентов МСТ MEMSLib включает в себя описания технологий изготовления интегральной электроники и микросистемной техники, различные типы подвижных микромеханических элементов, электромеханических преобразователей и структурных свойств материалов и их схемотехнические модели. В данный пакет входят элементы микросистемной техники, созданные фирмами: MCNC-MUMPs, MOSIS-NIST, Analog Devices, CMP-Tima и т.д.
Рекомендуемые материалы
В библиотеку MEMSLib также входит пакет макромоделей элементов МСТ, называемых макросами.
На рис.4.3 представлена схема взаимодействия библиотеки MEMSLib с подсистемами Tanner Pro.
Макросы элементов МСТ представляются в двух форматах: *.с и *.dll со встроенными функциями редактора топологии L-Edit и подсистемы схемотехнического моделирования T-Spice. Различие представления макросов в этих форматах заключается только в скорости загрузки и исполнения, поскольку файл в формате *.с должен быть вначале интерпретирован встроенным в САПР Tanner Pro интерпретатором языка С. В то время как макрос формата *.dll напрямую загружается в память.
Рис.4.3. Взаимодействие MEMSLib с подсистемами Tanner Pro
На рис.4.4 представлено окно библиотеки макросов в редакторе L-Edit.
Для создания макроса в формате *.с необходим текстовый редактор, а для создания макроса в формате *.dll необходимо использовать компилятор C/C++.
Рис.4.4. Окно библиотеки макросов
4.2.2. Схемный редактор S-Edit
Схемный редактор S-Edit позволяет для каждого проекта сенсорного и ак-тюаторного компонента МСТ или логического элемента ИС создавать иерархическую структуру, верхним уровнем которой является файл проекта. Файл проекта содержит модули, которые могут быть двух типов: примитивы и ссылки на другие модули.
Маршрут проектирования элементов МСТ в подсистеме S-Edit представлен на рис.4.5.
Рис.4.5. Маршрут проектирования элементов МСТ в САПР Tanner Pro с использованием редактора S-Edit
Каждый файл проекта редактора S-Edit содержит проектную и установочную информацию. В проектной части располагается непосредственное описание схемного решения, а в установочной - параметры среды разработки проекта.
Разработка схемного решения проекта может производиться в двух режимах: схемном и символьном. В символьном режиме разработчик создает только условное графическое отображение (УГО) компонента МСТ, а в схемном режиме - формирует межсоединения компонентов проекта.
Одним из важных атрибутов УГО компонента являются его порты и свойства. Порты необходимы для задания точек соединения компонентов проекта. Свойства определяют способ экспортирования компонента в файл списка связей. Свойства могут описывать физические (длина, ширина и др.), нефизические параметры (тип прибора, комментарии и т.п.), а также формат вывода строки, описывающей компонент в экспортируемый файл списка связей.
На рис.4.6 представлено рабочее окно редактора S-Edit с фрагментов схемы разрабатываемой микроэлектромеханической системы.
Рис.4.6. Рабочее окно схемного редактора S-Edit
Редактор S-Edit позволяет экспортировать схемы проекта в следующие форматы:
- SPICE формат (*.sp) - файл данного типа предназначен для выполнения схемотехнического моделирования проекта программами семейства Spice, включающих в себя подсистему T-Spice САПР Tanner Pro;
- TPR File (*.tpr) - файл данного формата содержит список связей и предназначен для передачи и выполнения процедуры трассировки и размещения проекта в подсистеме L-Edit САПР Tanner Pro;
-EDIF Netlist (*.edn) - файл данного формата содержит список связей и предназначен для передачи проекта программе NetTran САПР Tanner Pro;
-NetTran Macro File (*.mac) - файл данного формата предназначен для передачи проекта программе NetTran САПР Tanner Pro. В настоящее время данный тип файла экспорта используется только при работе подсистемы S-Edit с подсистемами САПР Tanner Pro более поздних версий;
-EDIF Schematic (*.eds) - файл данного типа содержит информацию о схеме проекта: список связей компонентов, иерархию проекта и свойства всех его компонентов. Данный тип файла экспорта позволяет передавать проекты, разработанные в подсистеме S-Edit САПР Tanner Pro, другим программам автоматизированного проектирования;
- VHDL File (*.vhd) - данный тип файла экспорта позволяет представить проект, разработанный в подсистеме S-Edit, в виде VHDL-описания.
4.2.3. Редактор топологии L-Edit
Редактор L-Edit позволяет быстро и удобно разрабатывать, редактировать и проверять на соответствие нормам выбранной технологии изготовления топологии элементов МСТ и интегральных схем. Данный редактор позволяет пользователю подключать из библиотеки MEMSLib или создавать самому технологические файлы, содержащие информацию о структурных и жертвенных слоях, их электрических свойств.
Маршрут проектирования элементов МСТ с использованием L-Edit в САПР Tanner Pro представлен на рис.4.7.
Разработчик может создавать иерархическую структуру проекта, верхним уровнем которой является топология проекта. Схема проекта, созданная в схемном редакторе S-Edit, может быть экспортирована в редактор L-Edit. Данная подсистема САПР Tanner Pro позволяет также производить синтез топологии на основе списка связей проекта в формате EDIF.
Для проведения схемотехнического моделирования проекта элемента МСТ редактор L-Edit позволяет экспортировать список связей проекта в подсистему T-Spice. Необходимым условием является наличие необходимых библиотек элементов МСТ в программе T-Spice.
Для проведения конечно-элементного моделирования элементов МСТ может быть использована внешняя программа численного моделирования напряженно-деформированного состояния ANSYS.
Рис.4.7. Маршрут проектирования элементов МСТ в САПР Tanner Pro с использованием редактора L-Edit
4.2.4. Подсистема схемотехнического моделирования T-Spice
Для определения функциональных и эксплуатационных характеристик проектных решений создаваемых элементов МСТ, САПР Tanner Pro обладает встроенной подсистемой схемотехнического моделирования T-Spice.
Исходными данными для данной подсистемы являются:
- математические модели элементов МСТ;
- параметры моделей элементов МСТ;
- схема соединений элементов МСТ.
Подсистема T-Spice обладает хорошим графическим интерфейсом, позволяющим быстро и удобно просматривать результаты моделирования и редактировать задания на моделирование элементов МСТ. Подсистема имеет ряд методов, с помощью которых достигается сходимость для проектов элементов, недоступных в других Spice-программах.
На рис.5.8 представлен маршрут проектирования микросистем в САПР Tanner Pro с использованием подсистемы T-Spice.
Библиотека математических моделей элементов в T-Spice, так же как и библиотека микрофрагментов в редакторе L-Edit, представляется в форматах *.с и *.dll. Подключение необходимых моделей осуществляется с помощью директивы .model. Директива .model имеет следующую структуру:
.model <имя_модели> external <имя_параметра> = "<имя_файла>" где <имя_модели> - имя модели элемента МСТ; <имя_файла> - имя файла, содержащего модель используемого элемента в формате *.с или *.dll; <имя_пара-метра> - параметр, зависящий от используемой операционной системы.
В случае, когда файл модели элемента МСТ представляется в исходном коде С (*.с), необходимо подключить библиотеки, содержащие функции языка
С и редактора L-Edit. Подключение библиотек осуществляется с использованием директивы .options:
Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 64 Виды трудового поведения.
.options cpath=<путь> где <путь> - путь к директории, содержащей библиотеки языка С и редактора L-Edit.
Рис.4.8. Маршрут проектирования элементов МСТ в САПР Tanner Pro с использованием подсистемы T-Spice
После проведения схемотехнического моделирования осуществляется автоматический запуск программы просмотра временных диаграмм W-Edit Waveform Viewer. В рабочем окне программы W-Edit автоматически отображаются диаграммы сигналов, полученные в результате моделирования проекта. При выводе временных диаграмм по умолчанию все диаграммы выводятся сгруппированными в одном графическом окне (рис.4.9).
Рис.5.9. Рабочее окно программы W-Edit САПР Tanner Pro
