Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (525024), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Для анализа линейных схем обычно применяют методы расчета полюсов и нулей передаточных характеристик,моделирование стационарных режимов нелинейных схем чаще всего выполняют с помощью метода гармонического баланса, основанного на разложениинеизвестного решения в ряд Фурье, его подстановки в систему дифференциальных уравнений с группированием членов с одинаковыми частотами тригонометрических функций, в результате получают СНАУ, подлежащие решению.Сокращение времени в случае слабо нелинейных схем достигается при моделировании СВЧ-устройств с помощью рядов Вольтерра. Анализ во временнойобласти для ряда типов схем выполняют с помощью программ типа Spice путем интегрирования СОДУ.2295. Методическое и программное обеспечение автоматизированных системПриборно-технологическое (компонентное) проектирование предназначенодля проектирования приборов (компонентов) интегральных схем.
Обычно выполняют вертикальное проектирование, касающееся диффузионного профиля(формирования областей в направлении, перпендикулярном поверхности кристалла), и горизонтальное (формирование вида интегрального прибора в поверхностной плоскости). Компонентное проектирование называют также физическим, относя к нему процедуры экстракции параметров спроектированныхсоединений.Моделирование технологических процессов изготовления СБИС относят ктехнологическому проектированию, поддерживаемому соответствующими программами ECAD.Технологическое проектирование печатных плат заключается в преобразовании результатов конструкторского проектирования в файлы управляющейинформации для фотоплоттеров и сверлильных станков с ЧПУ.Примеры программ ECADСовременные интегрированные САПР СБИС состоят из большого числапрограмм, различающихся ориентацией на различные проектные процедуры иразные типы схем.
Наиболее известными разработчиками интегрированныхСАПР являются фирмы Synopsys, Cadence Design Systems, Mentor Graphics.Наряду с ними отдельные программы или группы программ предлагают многие фирмы, работающие в области ECAD.Компания Synopsys известна прежде всего своими программами, ориентированными на синтез проектных решений. Для высокоуровневого синтеза предназначена программа Synopsys' Behavioral Compiler. Этот компилятор позволяет проектировщику наоснове заданного поведенческого описания создать и сравнить несколько вариантов архитектур, состоящих из операционных и управляющих блоков, и затем получить вентильную реализацию выбранной архитектуры. Для синтеза логических схем в Synopsys используют программы DC Expert и DC Expert Plus.
С их помощью выполняетсямногоуровневая оптимизация, в том числе оптимизация конечных автоматов, корректировка логической схемы после определения критического пути, возможен временнойанализ с учетом нелинейных задержек.С целью сокращения числа итераций при проектировании схем большого размераполезно использовать технологию восходящего декомпозиционного проектирования. ВSynopsys эта технология заключается в предварительном распределении временных идругих заданных ограничений между составными частями проектируемой схемы.
Далее для каждой части в отдельности синтезируются регистровая и вентильная структурыи осуществляется переход к конструкторскому проектированию. Если выдерживаетсязаданное распределение ограничений, то благодаря декомпозиции в несколько раз уменьшается время синтеза по сравнению с продолжительностью нисходящего проектирования.Для проектирования схем типа «система-на-кристалле» в Synopsys разработана технология, названная «физическим» синтезом, ее суть заключается в учете физическихсвойств СБИС при синтезе на ранних этапах проектирования. Технологию «физического» синтеза реализует группа программ под названием Chip Architect Design Planner, сее помощью размещают блоки на кристалле, распределяют внешние выводы, выполняют верификацию RTL-схем, логическую оптимизацию, глобальную трассировку, экстракцию параметров, возможен временной анализ схем.2305.3.
Система автоматизированного проектирования в радиоэлектроникеОтметим, что ПО структурного синтеза строится на специализации программ на основе учета функциональных и технологических особенностей проектируемых схем. Так, имеются программы, ориентированные на синтез схемприменительно к CPLD- или FPGA-технологиям, или программы для синтезасхем сигнальных процессоров (DSP — Digital Signal Processor), на базе которых проектируют промышленные компьютеры и другие встроенные системыуправления, например, транспортными средствами, бытовой аппаратурой и т.
п.ПО для синтеза сигнальных процессоров на поведенческом уровне предлагают фирмы Cadence, Elanix, Mentor Graphics, CADIS и др. Например, программу System Viewвместе с библиотекой ELANIX RF/Analog Library фирмы Elanix применяют для проектирования DSP алгоритмов, аналоговых систем с встроенными подсистемами, систем связи, систем управления с дискретными и аналоговыми компонентами.В САПР компании Mentor Graphics описание проекта на RTL-уровне создается применением программ Design Architect или QuickVHDL и переводится в вентильную структуру с помощью программы Autologic.
Для динамического анализа логических схембольшой сложности предназначена программа QuickSim. Для автоматизации процессовразмещения и трассировки в FPGA служит продукт FPGA BoardLink.На рынке имеется большое число программ верификации результатов функционально-логического синтеза. Преимущественно это программы моделирования на уровнях RTL, вентильном и переключательном.Примерами таких программ могут служить Pearl (Synopsys), Verilog-XL и Verilog-XLTurbo (Cadence), TimeMill (Epic Design Technology), Voyager (IKOS Systems) и др.
Компания Model Technology разрабатывает ASIC-, FPGA- и CPLD-проекты на базе VHDL, Verilogи смешанных HDL-описаний, выполняя моделирование на регистровом и вентильномуровнях с помощью программ серии ModelSim. Компания Simucad предлагает программу Silos III для моделирования сложных ASIC и FPGA-схем.Оригинальная технология проектирования СБИС реализована компанией MentorGraphics в программе Таи. Особенностью технологии является временная верификациясхем с учетом задержек как в элементах, так и в межсоединениях схем, причем до выполнения операций трассировки, что может заметно снизить продолжительность проектирования. Достигается это предварительным распределением задержек между блоками иячейками и выполнением последующего топологического проектирования, исходя изуже заданных временных ограничений.В САПР компании Mentor Graphics перевод логической схемы в топологическую(layout) осуществляется с помощью программ AutoCell при использовании стандартной библиотеки ячеек, 1C Block или 1C Graph - при использовании библиотек заказчика.Программа AutoActive RE предназначена для трассировки в печатных платах.
Для определения значений параметров схем, получившихся после топологического проектирования, используют программы 1C Verify и Accusim.В САПР компании Synopsys топологическое проектирование СБИС выполняют спомощью таких программ, как SLE-XP — интерактивный редактор топологии, FlexPlaсе — программа для размещения компонентов и др.В компании Mentor Graphics создана развитая система тестирования СБИС. Имеютсяпрограммы для анализа тестируемости схем, выбора способа объединения триггеров всканирующие регистры, автоматического проектирования как схем граничного сканирования в соответствии со стандартом ШЕЕ 1149.1, так и схем встроенного самотестирования BIST для логической части СБИС и для схем памяти.
Программы FastScan и FlexTestгенерируют тестовые наборы для сканируемых схем со сложностью до 1,5 млн вентилей.Примером программ проектирования схем с граничным сканированием может служить также BSD Compiler фирмы Synopsys. Получив файл с исходным описанием схемы на уровне регистровых передач, BSD Compiler синтезирует схемы граничного скани-2315.
Методическое и программное обеспечение автоматизированных системрования (BS-логику), используя заранее созданную библиотеку BS-ячеек, и генерируетфайл с данными на языке BSDL для функционального тестирования и производственного контроля.
В компиляторе проверяется соответствие результатов синтеза стандартуШЕЕ 1149.1, учитываются требования минимизации задержек и площади в BS-части кристалла.Среди программного обеспечения проектирования печатных плат дляплатформы Wintel хорошо известны система OrCAD, программы SPECCTRAи РСВ Design Studio (Cadence Design Systems), системы P-CAD и Protel 99SE(Protel International), а также некоторые другие.После объединения в 1999 г. компаний OrCAD и Cadence Design Systems системамоделирования и сквозного проектирования аналого-цифровых электронных устройствOrCAD продолжает развиваться и в настоящее время представлена своей версией OrCAD9.2.С помощью ряда редакторов, имеющихся в OrCAD, выполняется интерактивное проектирование печатных плат. Имеются программы размещения компонентов,автотрассировки проводников и создания управляющих файлов для фотоплоттеров.
Всостав системы входят также средства для анализа и оптимизации электронных схем ипроектирования устройств на ПЛИС. Поэтому система OrCAD признана как системасквозного проектирования РЭА.Программа SPECCTRA компании Cadence — одна из наиболее мощных программпроектирования печатных плат — может выполнять размещение и трассировку как винтерактивном, так и в автоматическом режиме. Размещение происходит за несколькопроходов, во время которых выявляются и устраняются конфликты типа пересеченийпроводников в одном слое или нарушения проектных норм.Широко известна система проектирования печатных плат P-CAD. Последняя версияэтой системы, именовавшаяся Accel EDA 15.0, после слияния компаний Accel Technologicи Protel International получила название P-CAD 2000.
С ее помощью выполняют полныйцикл проектирования печатных плат, включая интерактивное размещение компонентов,трассировку проводников и выпуск документации. Автоматическое размещение компонентов на плате и автоматическая трассировка проводников осуществляются с помощью отдельно поставляемого пакета SPECCTRA.В системе P-CAD имеются библиотека корпусов микросхем, библиотека современных импортных электрорадиоэлементов, которую можно пополнить библиотеками отечественной элементной базы, препроцессоры подготовки информации для изготовления фотошаблонов в форматах ряда известных фотоплоттеров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
