芯片反向设计流程
于芯片的信息都是从数据手册上得来的。所以一定要善用DATASHEET!在芯片数据手册上,一般会对芯片的功能进行说明,对芯片如何运行进行说明,这些说明将有助于我们对于电路的整理。
比如说,芯片手册上说道用了I2C,那么电路中肯定有一大块电路是属于I2C的。一般来说,版图的布局都是将同属于一种功能的管子会集中放置在一起。I2C电路的特征,从I2C协议的原理上可以知道,它就两根信号线,一根时钟,另一根数据线。数据在芯片内部一般是并行传输比较方便,所以,I2C电路一定会有串并转换电路,而串并转换电路一般是寄存器,而且一般是8位。根据这个推断结果,就在提取的电路中去寻找8个在一起的寄存器,它们其中一组就是I2C电路的一部分,再根据芯片版图的I2C PAD位去寻找,看连接到了那一组寄存器上,那么整个I2C的电路就被识别出来了。因此:
a、靠着芯片手册对芯片功能的说明,
b、加上芯片的一些常识性知识,
c、加个人的这种对电路原理的推理,就可以相对较快的将电路分层次的整理出来。
逐步的理解整个芯片的原理。当然,由于芯片电路的庞大的关系,有时候电路并不是需要完全理清楚,对于不那么重要的电路可以不理会。只要保证连接关系没连接错就行。这阶段,只会用到cadence ic5141的virtuoso schematic软件。
芯片电路整理
电路仿真及修改
电路整理好了,下一步就是进行电路的仿真及修改了,根据工艺选择步骤选择的工艺来进行。先说明一下这阶段所使用的工具:
1、cadence spectre,一般集成在cadence ic5141里面,是模拟电路仿真工具(ps:最原始的版本是集成在IC5141内部,但功能不全,所以需要单独安装新版本,软件名为MMSIM61,随着版本的升级,它的名字也在修改),当然,数字电路也可以进行仿真,数字电路的本质还是模拟电路;
2、synopsys公司的 Hspice,与spectre一样的仿真工具,另有些差别。
3、Mentor公司的 Modelsim,主要在windows上使用,用于verilog网表的仿真。
模拟电路仿真工作流程:在cadence中搭建好仿真环境,设置好仿真参数,选用spectre或者hspice,然后就可以进行仿真的。另外,也可以将电路导出成CDL网表,拷贝到Windows上,用Windows版本的Hspice进行仿真,这样做的优点是Windows易于操作。另外说明一下spectre和hspice的一项区别。spectre仿真的时候会保存所有电路节点的数据,这样做优点是方便查看各个节点的数据,缺点是仿真消耗的时间太长,保存的数据文件太大,这一点在遇到大型电路的时候会很耗时(不知道最新版本改进这一点没有,鄙人没有用过最新版的spectre)。hspice仿真之前可以自己选定所要查看的节点,这样做就可以减少仿真时间和减小数据文件的大小。
数字电路仿真工作流程:在virtuoso schematic中将整理好的电路路中数字电路部分导出成网表文件,再拷贝到windows系统上进行仿真。windows系统上数字电路网表的仿真采用Modelsim。(这么做的原因是linux系统不太方便)使用Modelsim仿真,最重要的是写好testbench(貌似这句是废话)。
关于电路的修改,这部分其实不好总结,因为每一款芯片都有不同的参数,所要修改的地方都不太一样,我所知道的是,必定要考虑修改的地方往往都是有关模拟电路的,例如,时钟振荡、复位电路、开漏输出管、带隙等,修改的目的是为了与当前所选用的工艺适配,以满足芯片datasheet的参数要求。另外,数字部分的电路其实一般来说是不需要修改的,但有时为了节省版图面积,会缩小寄存器管子的尺寸,毕竟缩小一个,就等于缩小了几十个。这一阶段其实是一个不断的迭代过程,它要和版图绘制结合起来,这样才能够保证芯片功能和性能的完整。
电路仿真
版图绘制
这部分在电路整理完之后就可以开始进行了,并配合电路仿真与修改,逐步晚上版图的绘制。该阶段所使用的主要工具有 1、cadence ic5141的版图绘制软件;2、cadence Dracula Diva或者Calibre,这两个用于版图DRC(设计规则检查)、LVS(版图一致性检查);一般而言,calibre会更加常用一些,毕竟这可是Mentor公司的招牌软件之一。在版图绘制好并进行各种检查无误之后,就可以tapeout,准备流片了。
测试规范
IC设计师在芯片tapeout之后就要准备制定CP测试规范了,这是接下来CP测试流程的总纲,非常重要。测试规范的测试项主要来源于芯片datasheet,将重要的参数设置为测试项,并规定参数的合理分布范围以及每一个测试项的测试方法(流程)。这些测试参数以及测试方法将决定CP测试开发时所用到的测试环境ATE(auto test environment)。
CP测试开发
根据测试规范,可以
- 基于DSP的宽带雷达多片流水分段脉压处理平台设计(08-02)
- 基于μCLinux的USB芯片FT245BL驱动程序实现(11-27)
- 全新英特尔至强处理器为主流用户带来关键任务应用平台(03-03)
- 基于DSP芯片的MELP声码器的算法实现 (03-26)
- TMS320F206外围电路典型设计 (04-17)
- 嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议(04-25)