Virtuoso. Εισαγωγή στο. Βοήθημα για το μάθημα των Συστημάτων VLSI. Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Οκτώβριος Διδάσκων : Αλκιβιάδης Χατζόπουλος

Σχετικά έγγραφα
CADENCE. User Manual

HMY 306 Εργαστήριο Σχεδίασης Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ CADENCE (LAB 1-3)

HMY 306 Εργαστήριο Σχεδίασης Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ CADENCE (LAB 1-3)

HMY 306 Εργαστήριο Σχεδίασης Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ CADENCE (LAB 1-3)

KiCad Create new project Eeschema Electronic schematic editor Eeschema Page settings grid Place component

ΑΣΚΗΣΗ 3 η Ο ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΕΑΣ CMOS

ΑΣΚΗΣΗ 2 η N-MOS ΚΑΙ P-MOS TRANSISTOR ΩΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ

VLSI Φυσικό Σχέδιο Συγκριτή

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

Σχεδίαση με το AutoCAD

SPSS Statistical Package for the Social Sciences

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (10 η σειρά διαφανειών)

Inspiration 7 ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΧΡΗΣΗΣ ΜΕ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

2. Κάντε κλικ στο παράθυρο όψης Top για να το ενεργοποιήσετε, ώστε να σχεδιάσετε το πάτωµα του δωµατίου.

HMY 306 Εργαστήριο Σχεδίασης Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ CADENCE (LAB 4-6)

Ηλεκτρολογικό Σχέδιο στο AutoCAD

Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Microsoft PowerPoint 2010 Πανεπιστήμιο Κύπρου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ VLSI. Δρ. ΕΥΣΤΑΘΙΟΣ ΚΥΡΙΑΚΗΣ-ΜΠΙΤΖΑΡΟΣ ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

Δημιουργία μιας εφαρμογής Java με το NetBeans

Οδηγίες για προσθήκη Web Frames Tools to the Quick Access Bar σε μεταγενέστερη έκδοση του Word

Εργαστηριακή άσκηση. Κανόνες σχεδίασης και κατασκευαστικές λεπτομέρειες στη σχεδίασης μασκών (layout) και προσομοίωσης κυκλώματος VLSI

ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ DYMO LABEL V.8

Πως θα κατασκευάσω το πρώτο πρόγραμμα;

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

1.Puzzle. ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΛΩΣΤΡΑΚΗ Σελίδα 1

A7.2 Δημιουργία Απλής Γραφικής Εφαρμογής σε Περιβάλλον Scratch

Πώς εισάγουμε μια νέα έννοια χρησιμοποιώντας το εργαλείο Create

HMY 306 Εργαστήριο Σχεδίασης Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ CADENCE (LAB 4-6)

Δημιουργία και επεξεργασία διανυσματικών επιπέδων στο QGIS

Εργαστήριο Μελέτης και Σχεδίασης με Χρήση Η/Υ Εγχειρίδιο για την χρήση του SIEMENS NX ΣΤΑΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΓΟΡΑΝΙΤΗΣ

Browsers. Λειτουργικότητα και Παραμετροποίηση

Βάσεις δεδομένων (Access)

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΑΡΧΕΙΟΥ ΣΕ ΔΙΣΚΕΤΑ ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΑΡΧΕΙΟΥ ΑΠΟ ΔΙΣΚΕΤΑ. Από τον κατάλογο που εμφανίζεται επιλέγω: Αποστολή προς Δισκέτα (3,5)

Οδηγίες Χρήσης της MySQL

ΜΑΘΗΜΑ Άνοιγμα Της Εφαρμογής Επεξεργασίας Κειμένου. 2. Κύρια Οθόνη Της Εφαρμογής Κειμένου ΣΤΟΧΟΙ:

ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ "PROΩΘΗΣΗ" PROώθηση

Φυσική σχεδίαση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

ΜΑΘΗΜΑ Προσθήκη Κειμένου. 2. Ελληνική Διάταξη Πληκτρολογίου ΣΤΟΧΟΙ:

Σχεδόν όλες οι ιστοσελίδες βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε πίνακες. Για να εισάγουμε έναν πίνακα επιλέγουμε από το μενού Insert->Table.

1. Ανοίξτε το 3D Studio MAX, ή αν είναι ήδη ανοιχτό, επιλέξτε File Reset.

ΜΑΘΗΜΑ Άνοιγμα Της Εφαρμογής Υπολογιστικών Φύλλων. 2. Κύρια Οθόνη Της Εφαρμογής Υπολογιστικών Φύλλων ΣΤΟΧΟΙ:

Λεπτομέριες τοιχοποιίας Σχεδίαση κάτοψης

Οδηγίες Χρήσης της MySQL

ΤΟ MICROSOFT WORD XP. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν!

ΑΣΚΗΣΗ 4 η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ (QUARTUS II ALTERA)

Περιεχόμενα ΓΕΩΠΥΛΗ ΟΔΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΟ SITE. ΧΑΡΤΗΣ... 2 Είσοδος στην εφαρμογή «Χάρτης»... 2 Λειτουργίες εφαρμογής «Χάρτης»...

Οδηγίες για το CABRI - GEOMETRY II Μωυσιάδης Πολυχρόνης - Δόρτσιος Κώστας

Βάσεις δεδομένων (Access)

Εργαστηριακή άσκηση. Σχεδίαση layout και προσομοίωση κυκλώματος με το πρόγραμμα MICROWIND

Άσκηση 6 Σύνθετα Αντικείµενα. Στόχος της άσκησης

1. Κατανόηση Και Αλλαγή Μεταξύ Προβολών Εμφάνισης Της Παρουσίασης. 1. Κατανόηση Και Αλλαγή Μεταξύ Προβολών Εμφάνισης Της Παρουσίασης

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα

Σχεδίαση με AutoCAD Περιβάλλον εφαρμογής Βασικές ρυθμίσεις

Εργαστήριο Εισαγωγής στη Σχεδίαση Συστημάτων VLSI

PRISMA Win POS Sync Merge Replication

Εργαστήριο Μελέτης και Σχεδίασης με Χρήση Η/Υ Εγχειρίδιο για την χρήση του SIEMENS NX ΣΤΑΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΓΟΡΑΝΙΤΗΣ

Field Service Management ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΧΡΗΣΗΣ

Πρακτικές οδηγίες για την Επεξεργασία Κειμένου

Δημιουργία τομής σε εξάρτημα

ηµιουργία Αρχείου Πρότζεκτ (.qpf)

Οπτική Επικοινωνία 4 - Α.Ε Προτεινόμενες ρυθμίσεις V-Ray 3.4 για Rhino. Υλικά

Γεωργάκης Αριστείδης ΠΕ20

Εισαγωγή στο πρόγραμμα Microsoft word 2003

To περιβάλλον Ανάπτυξης εφαρμογών της Visual Basic 2008 Express Edition

Σημειώσεις στο PowerPoint

Atlantis - Νέο user interface

Βασικές Εντολές MicroWorlds Pro.

Stroke.

Άσκηση 6 η Ανύψωση Σχημάτων. Στόχος της άσκησης

Αντιγραφή με χρήση της γυάλινης επιφάνειας σάρωσης

1. Τα τμήματα της επιφάνειας εργασίας των Windows

Δημιουργώντας μια εφαρμογή ζωγραφικής. 2 η Εργασία

Εισαγωγή στο SPSS. Για την πρώτη σας προσπάθεια να εξοικειωθείτε με το SPSS, σκεφτείτε το παρακάτω πείραμα.

Βήμα 1ο. Συνδεθείτε στο σύστημα διαχείρισης του Joomla ιστοχώρου σας. Η διεύθυνση θα είναι:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΟΔΗΓΟΣ ΧΡΗΣΗΣ ΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ CISCO JABBER ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΥΠΣ-ΕΔ/76

Περιεχόμενα. Λίγα λόγια από το συγγραφέα Windows Vista Επιφάνεια εργασίας Γραμμή εργασιών... 31

ΝΕΕΣ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ-ΒΕΛΤΙΩΣΕΙΣ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗΣ 2.60

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΚΑΤΑΛΟΓΟΥ ΕΤΕΡΟΑΝΑΦΟΡΩΝ

Εφαρμογές Ψηφιακών Ηλεκτρονικών

[συνέχεια του εγγράφου Word 2]

ΣΥΝΤΟΜΟ ΕΓΧΕΙΡΙ ΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΜULTISIM

«Αβάκιο» Οδηγός χρήσης Μικρόκοσμου που αποτελείται από τις ψηφίδες Καμβάς, Χελώνα, Γλώσσα, Μεταβολέας, Χρώματα.

Εργαστήριο του Μαθήματος: ΕΠΛ003. Ενότητα 3 Εισαγωγή στο Microsoft Word

Πρακτικές συμβουλές κατά την πληκτρολόγηση ., ; :! ( ) " " Άνοιγμα και αποθήκευση εγγράφου Αρχείο, Άνοιγμα. Αρχείο / Αποθήκευση

Οδηγίες Εγκατάστασης της εφαρμογής Readium και Readium για μαθητές με αμβλυωπία για την ανάγνωση βιβλίων epub σε Υπολογιστή.

ΑΣΚΗΣΗ 8 Tutorial by TeSLa Συνδεσμολογία κυκλώματος Διαδικασία Προγραμματισμού

Οδηγός γρήγορης εκκίνησης

04. Μορφοποίηση περιεχομένων σχεδίου & σύνθετα εργαλεία σχεδίασης

Περιγραφή του βασικού παραθύρου του Cubase SE3. Εικόνα 1

Offset Link.

Οδηγίες για την εγκατάσταση του πακέτου Cygwin

Το βιβλίο διευθύνσεων των Windows

2014 Παρίσης Κ., Καθηγητής

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Φάση 1 η Γνωριμία με το λογισμικό Tina Pro: ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Χρόνος υλοποίησης: 15

Ξεκινώντας με το MIT Αρρ Inventor. 1 η Εργασία

Word 3: Δημιουργία πίνακα

ΜΑΘΗΜΑ 5 ΣΤΟΧΟΙ: Τρόπος 1:

1. Βασικές Λειτουργίες των Windows

Transcript:

Εργαστήριο Ηλεκτρονικής Εισαγωγή στο Virtuoso Βοήθημα για το μάθημα των Συστημάτων VLSI Οκτώβριος 2014 Διδάσκων : Αλκιβιάδης Χατζόπουλος Επιμέλεια: Θράσος Αξιώτης Νικόλαος Π. Παπαδόπουλος Αναθεώρηση: Καρατζιάς Μάριος email: thax74@gmail.com email:niikos@egnatia.ee.auth.gr email: mariosck@auth.gr

Εκκίνηση Σχεδίασης Σε αυτό το παράδειγμα προσεγγίζεται ένας inverter, ωστόσο η διαδικασία σχεδίασης είναι ανάλογη για πιο σύνθετα κυκλώματα. Ανοίγουμε ένα τερματικό και μεταβαίνουμε στο φάκελο όπου θα εργαστούμε, καλώντας το πρόγραμμα με την εντολή virtuoso&. Με την εκκίνησή του, το πρόγραμμα διαβάζει τo αρχείo cds.lib που βρίσκεται στον ίδιο φάκελο, ώστε να φορτώσει τις βιβλιοθήκες. Αρχικά, δημιουργούμε μια νέα βιβλιοθήκη επιλέγοντας File->New->Library όπου θα τοποθετήσουμε τα κυκλώματα. Η νέα βιβλιοθήκη σχεδίασης πρέπει να συνδεθεί με τη βιβλιοθήκη της τεχνολογίας που θα χρησιμοποιηθεί, την gpdk 45nm σε αυτή την περίπτωση. Το δεύτερο βήμα είναι να δημιουργήσουμε το στοιχείο μας με όνομα inverter και όψη, αρχικά, το σχηματικό. Είτε από File->New->CellView, είτε από Tools->Library Manager->File->New->CellView επιλέγουμε τη νέα βιβλιοθήκη σχεδίασης και δημιουργούμε την όψη.

Το πεδίο Library λέει το όνομα της βιβλιοθήκης που θέλουμε και δίνουμε το όνομα του νέου Cell: inverter. Επίσης επιλέγουμε το αντίστοιχο Type: schematic. Πατώντας ΟΚ εμφανίζεται ένα νέο παράθυρο όπου θα σχεδιάσουμε το σχηματικό μας και προστίθεται και στο Library Manager το Cell inverter με το αντίστοιχο view: schematic. Σχεδίαση Σχηματικού (Virtuoso Schematic Editor) Εφόσον έχουμε δημιουργήσει το κατάλληλο CellView στον Library Manager μας έχει ανοίξει και το εργαλείο για να σχεδιάσουμε το σχηματικό μας. Αν όχι πάμε και το δημιουργούμε όπως αναφέρει το προηγούμενο βήμα ή αν υπάρχει ήδη πάμε και κάνουμε διπλό κλικ επάνω στο View μας. Έχουμε λοιπόν ένα παράθυρο σαν αυτό του παρακάτω σχήματος. Επάνω έχει τα μενού όπου περιέχονται όλες οι δυνατότητες και αριστερά έχει δύο βοηθητικά παράθυρα, το Navigator που δείχνει εποπτικά την ιεραρχία του κυκλώματος και τον Property Editor που προβάλλει τα χαρακτηριστικά του επιλεγμένου στοιχείου. Μερικές από τις σημαντικότερες λειτουργίες με σειρά από αριστερά προς δεξιά είναι το Check and Save (Έλεγχος και αποθήκευση), Save (Αποθήκευση), Delete (Διαγραφή), Undo & Redo, Rotate & Inverse (Περιστροφή & Αναστροφή), Zoom in (Μεγέθυνση), Zoom out (Σμίκρυνση), Zoom To Fit (Στοίχιση του κυκλώματος στο παράθυρο), Create Instance (Εισαγωγή Στοιχείου), Create Narrow Wire (Καλώδιο), Create Wide Wire (Εισαγωγή Bus), Create Wire Name (Όνομα Καλωδίου), Create Pin (Είσαγωγή ακροδέκτη).

Ξεκινάμε την σχεδίαση έχοντας κατά νου ότι ο inverter έχει ένα pmos και ένα nmos, όπου το pmos είναι συνδεδεμένο στην τροφοδοσία και πάει ουσιαστικά την έξοδο στο 1 και το nmos είναι συνδεδεμένο στην γη και πάει την έξοδο στο λογικό 0. Παίρνουμε έτοιμα τα mos μας από την βιβλιοθήκη gpdk045 με τον εξής τρόπο: Πατάμε το εικονίδιο Instance (shortcut: i ) όποτε μας εμφανίζεται το παράθυρο που φαίνεται στο επόμενο σχήμα, όπου είτε γράφουμε εκεί που λέει Library: gpdk045, Cell: nmos1v, είτε πατάμε στο Browse και μας ανοίγει το παράθυρο Library Browser (μοιάζει με το Library Manager) με όλες τις βιβλιοθήκες και επιλέγουμε αυτή που θέλουμε. Μας βγάζει όλα τα στοιχεία που περιέχει και επιλέγουμε το nmos1v και στο View εκεί που λέει symbol. Πατώντας Close στο Library Browser βγαίνει μπροστά το παράθυρο Add Instance και βλέπουμε ότι στα πεδία Cell και View έχει βάλει αυτά που επιλέξαμε. Εναλλακτικά εάν ξέρουμε φυσικά τα ακριβή τους ονόματα μπορούμε κατευθείαν να τα πληκτρολογήσουμε στα αντίστοιχα κελιά του εν λόγω παραθύρου. Επίσης, το παράθυρο θα μεγαλώσει και θα μας δείχνει και τις ιδιότητες του στοιχείου που έχουμε επιλέξει. Δηλαδή το παράθυρο μας θα είναι σαν αυτό του παρακάτω σχήματος. Οι πρώτες, βασικές ιδιότητες του mos στοιχείου μας είναι το είδος του p ή n, το πλάτος W και το μήκος L. Εάν κατεβάσετε την κυλιόμενη μπάρα πιο κάτω θα δείτε ότι έχει ακόμα πιο λεπτομερή στοιχεία που μπορείτε να ορίσετε. Στη συγκεκριμένη σχεδίαση δεν θα αναλωθούμε περισσότερο στα χαρακτηριστικά του pmos ή του nmos στην συνέχεια, απλά θα αλλάξουμε το πλάτος W=240nm για το pmos, ενώ για το nmos το αφήνουμε στο ελάχιστο default μέγεθος των 120nm. Πατώντας στο κουμπί Hide κάτω αριστερά θα εξαφανιστεί το παράθυρο Add Instance και θα έρθει μπροστά μας το κεντρικό παράθυρο σχεδίασης Σχηματικού και στο ίχνος του ποντικιού μας θα κρέμεται το σύμβολο του mos μας, όποτε το μόνο που μένει πια είναι να του ορίσουμε κάποιο σημείο όπου θα το τοποθετήσουμε, κάνοντας ένα απλό κλικ. Συχνά είναι χρήσιμη η τοποθέτηση των στοιχείων κάθετα ή αντεστραμμένα, λειτουγία που επιτελείται με το πλήκτρο r. Μετά το κλικ θα δείτε ότι θα συνεχίζει να υπάρχει το

σύμβολο του mos στο ποντίκι μας, σε περίπτωση που θέλουμε να τοποθετήσουμε περισσότερα από ένα στοιχεία αυτού του είδους. Εμείς δεν θέλουμε οπότε είτε πατάμε ESC είτε πάμε πάλι και κάνουμε κλικ στο κουμπί Instance (shortcut: i ). Έτσι μας εμφανίζεται πάλι το παράθυρο του διπλανού σχήματος, με συμπληρωμένα δηλαδή τα πεδία από πριν. Για να βάλουμε τώρα ένα mos τύπου p, απλά πάμε στο κελί Cell και σβήνουμε το n μπροστά στο nmos1v και γράφουμε p, οπότε πλέον γράφει pmos1v. Μόλις το κάνουμε αυτό και πατήσουμε το πλήκτρο TAB από το πληκτρολόγιο μας εμφανίζονται πάλι οι default τιμές για το στοιχείο μας και το τοποθετούμε πάνω από το nmos ευθυγραμμισμένα. Θα πρέπει να είναι περίπου σαν το σχήμα της παρακάτω εικόνας. Το επόμενο βήμα είναι να συνδέσουμε τα δυο mos με αγωγούς. Πατώντας πάνω στο κουμπί Wire (narrow) (shortcut: w ) και σχεδιάζοντας κατάλληλα ώστε να επιτύχουμε την διάταξη του inverter έχουμε σχεδόν τελειώσει με το σχηματικό. Πολύ σημαντικό είναι να μην ξεχάσουμε να γειώσουμε το υπόστρωμα του nmos και να βάλουμε το υπόστρωμα (το n-well δηλαδή) του pmos στην τροφοδοσία.

Απομένουν μόνο τα pins, να ορίσουμε δηλαδή στο κύκλωμα μας που είναι οι είσοδοι, οι έξοδοι και οι τροφοδοσίες. Επιλέγοντας το κουμπί Pin πάνω δεξιά (shortcut: p ), εμφανίζεται το παράθυρο Add Pin: Θα τοποθετήσουμε ένα pin a για την είσοδο (Direction: input), ένα pin z για την έξοδο (Direction: output) και δύο pins vdd και vss (Direction: inputoutput) για τις τροφοδοσίες. Τα τοποθετούμε στα κατάλληλα σημεία και κάνουμε και τις κατάλληλες συνδέσεις, οπότε το σχέδιο μας θα πρέπει να μοιάζει με αυτό του επόμενου σχήματος. Τελειώνοντας, επιλέγουμε Check and Save.

Δημιουργία Όψης Συμβόλου Από το σχηματικό πάμε Create->Cellview->From Cellview και εμφανίζεται το επόμενο παράθυρο. Πατάμε OK και στο επόμενο παράθυρο που εμφανίζεται εισάγουμε τις πληροφορίες όπως φαίνεται παρακάτω και πατάμε OK. Το σύμβολο που δημιουργείται μπορεί προαιρετικά να μεταποιηθεί ώστε να θυμίζει αυτό του αντιστροφέα και πλέον μπορούμε να το εισάγουμε ιεραρχικά σε άλλα σχηματικά, με τον τρόπο που τοποθετήσαμε τα pmos1v και nmos1v στον inverter.

Οδηγίες Προσομοίωσης Αρχικά θα δημιουργήσουμε ένα νέο σχηματικό με το όνομα invertertest στη βιβλιοθήκη μας. Από τον Library Manager πάμε File->New->CellView και αλλάζουμε το όνομα του cell σε invertertest. Πατάμε OK και ανοίγει το παράθυρο με τη μαύρη επιφάνεια εργασίας για τη δημιουργία σχηματικού. Τοποθετούμε ένα symbol του inverter, με τον ίδιο τρόπο που τοποθετήσαμε τα transistors προηγούμενα.

Στη συνέχεια θα βάλουμε τις πηγές τροφοδοσίας, την πηγή διέγερσης του κυκλώματος, τη γείωση και το φορτίο στην έξοδο του inverter. Οι πηγές τροφοδοσίας είναι πηγές συνεχούς τάσης vdc και βρίσκονται στη βιβλιοθήκη AnalogLib->Vdc. Ομοίως, η πηγή της διέγερσης (vpulse) που είναι μια γεννήτρια παλμών, η γείωση (gnd) και το φορτίο που θα είναι ένας πυκνωτής (cap) εντοπίζονται στην ίδια βιβλιοθήκη. Τοποθετούμε όλα αυτά τα σύμβολα, κάνουμε τις κατάλληλες συνδέσεις και καταλήγουμε στο παρακάτω κύκλωμα. Θα συνδέσουμε τις πηγές τροφοδοσίας στον inverter με τη χρήση των labels. Η σύνδεση με labels είναι σαν να συνδέουμε κανονικά δύο σημεία του κυκλώματος. Για να τοποθετήσουμε ένα label επιλέγουμε Create->Label (shortcut: L ). Ανοίγει ένα νέο παράθυρο και συμπληρώνουμε το όνομα του label που θέλουμε. Μπορούμε να βάλουμε τα labels ένα-ένα ή όλα μαζί. Για να τα βάλουμε όλα μαζί συμπληρώνουμε το dialog box όπως παρακάτω και πατάμε Hide.

Αν πάμε τώρα τον cursor πάνω στο σχηματικό, θα δούμε ότι το πρώτο label vdd μετακινείται όπως και ο κέρσορας. Πάμε στο net (καλώδιο) που θέλουμε και το κάνουμε αριστερό click. Έτσι το label τοποθετείται στη σύνδεση. Κάνουμε το ίδιο για τα υπόλοιπα τρία labels και ολοκληρώνουμε το σχηματικό όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Τώρα μένει να βάλουμε τις κατάλληλες τιμές στα components του κυκλώματος. Για να τροποποιήσουμε τις παραμέτρους κάποιου στοιχείου, το επιλέγουμε και πατάμε Edit->Properties (shortcut: q ). Αρχικά θα διαλέξουμε την τροφοδοσία και αφού πατήσουμε q θα βάλουμε την DC voltage παράμετρο ίση με 1 volt. Η συγκεκριμένη τεχνολογία λειτουργεί με διαφορετικές τροφοδοσίες, ωστόσο τα pmos1v και nmos1v συμπεριφέρονται σωστά για μικρότερη από 2 volts. Τα υπόλοιπα πεδία τα αφήνουμε όπως είναι. Στην άλλη πηγή βάζουμε 0 volts. Στην γεννήτρια παλμών αλλάζουμε τις παραμέτρους σύμφωνα με το σχήμα. Τέλος τη χωρητικότητα του πυκνωτή την κρατάμε στο 1f F. Και σε αυτή την περίπτωση, επιλέγουμε Check and Save ώστε να ελεγχθούν οι κανόνες του σχηματικού και να αποθηκευτεί η δουλειά μας. Αν δε βγάλει κανένα warning ή error, το σχηματικό είναι έτοιμο για προσομοίωση.

Για να εκκινήσουμε τον προσομοιωτή επιλέγουμε Launch->Analog Design Environment L. Θα ανοίξει το εξής παράθυρο: Πρώτα βεβαιωνόμαστε ότι προσομοιωτής είναι το Spectre. Αυτό γίνεται από το Setup-> Simulator/Directory/Host. Αν δεν είναι το spectre, αλλάζουμε κατάλληλα τον προσομοιωτή. Μπορούμε επίσης να θέσουμε τον επιθυμητό φάκελο όπου θα αποθηκευτούν τα δεδομένα της προσομοίωσης. Κατόπιν ορίζουμε την ανάλυση (χρονική - transient). Πάμε Analyses -> Choose και επιλέγουμε tran. Τον χρόνο της ανάλυσης τον βάζουμε 40ns. Θα προσομοιώσουμε 4 περιόδους.

Στη συνέχεια θα δείξουμε στον προσομοιωτή πού βρίσκονται τα μοντέλα από τα transistors. Πάμε Setup-> Model Libraries και πατώντας το Browse βρίσκουμε το directory των μοντέλων. Εν προκειμένω, τα μοντέλα των στοιχείων βρίσκονται στο path: /software/cadence/gpdk045_v_4_0/models/spectre/gpdk045.scs. Πατάμε Add και προσθέτουμε τα μοντέλα που θα χρησιμοποιηθούν, ώστε να γνωρίζει ο προσομοιωτής τις παραμέτρους και τις φόρμουλες του κάθε στοιχείου. Επίσης, επιλέγουμε το μέρος του μοντέλου που θα χρησιμοποιηθεί: tt (typical nmos, typical pmos αναφέρεται στη διακύμανση των προσμίξεων από κατασκευαστικές ατέλειες). Πατάμε OK και ο προσομοιωτής πλέον γνωρίζει που να ψάξει για τα μοντέλα των transistors. Το τελευταίο βήμα είναι να διαλέξουμε τις κυματομορφές που θα μας δείξει ο προσομοιωτής. Πάμε Outputs - > To Be Plotted -> Select On Design. Μετά πάμε στο σχηματικό και με τον cursor διαλέγουμε την είσοδο και την έξοδο του inverter. Θα δούμε πως όταν κάνουμε αριστερό click σε ένα net εκείνο αλλάζει χρώμα. Αυτό σημαίνει ότι έχει επιλεγεί. Αφού επιλέξουμε τα δύο nets που θέλουμε πατάμε Esc. Τώρα το παράθυρο του προσομοιωτή έχει την τελική μορφή.

Για να τρέξουμε τη προσομοίωση πατάμε το πράσινο play κουμπί (Netlist and Run). Ανοίγει ένα παράθυρο που δείχνει την πρόοδο της προσομοίωσης και όταν αυτή ολοκληρωθεί ανοίγει το παράθυρο με τις κυματομορφές που επιλέξαμε.

Δημιουργία Όψης Layout (φυσικού σχεδίου) Κάνοντας διπλό κλικ πάνω στο σύμβολο του inverter, μπορούμε να κατεβούμε ένα επίπεδο στην ιεραρχία σχεδίασης και να καταλήξουμε στο σχηματικό του. Από εκεί επιλέγουμε Launch -> Layout XL και πατάμε ΟΚ στο παρακάτω παράθυρο. Παρατηρούμε ότι τώρα στο πεδίο Type γράφει Layout. Ανοίγει το κυρίως παράθυρο και από εκεί επιλέγουμε το κουμπί Generate All From Source που βρίσκεται κάτω αριστερά, για να φέρουμε αυτόματα τα devices από το σχηματικό στο layout. Στο παράθυρο που ανοίγει, μεταβαίνουμε στην καρτελα I/O Pins και ενεργοποιούμε την επιλογή Create Label As: Label.

Κατόπιν, διαμορφώνουμε τα Options ως εξής: Πατάμε OK και τα στοιχεία του κυκλώματος τοποθετούνται στον καμβά, μαζί με τα Pins του ολοκληρωμένου. Η δημιουργία των Labels είναι απαραίτητη για το LVS που θα δούμε στη συνέχεια. Με τη συντόμευση shift + f εμφανίζονται τα στρώματα μετάλλου για όλα τα subcells που βρίσκονται πιο κάτω στην ιεραρχία. Πρώτα τοποθετούμε τα transistors όπως φαίνεται παρακάτω. Για να μετακινήσουμε ένα τρανζίστορ το διαλέγουμε με το mouse και το κάνουμε drag and drop όπου θέλουμε.

Με αυτό τον τρόπο το nmos και το pmos τώρα βρίσκονται στο layout και το επόμενο βήμα είναι να κάνουμε τις διασυνδέσεις. Το layer που χρησιμοποιούμε για να κάνουμε τις διασυνδέσεις (Paths) το επιλέγουμε από το παράθυρο στα αριστερά (Layers Palette). Η απόσταση των δύο transistors είναι 120nm, η μικρότερη επιτρεπτή από την τεχνολογία που χρησιμοποιούμε. Πρώτα θα συνδέσουμε τα gates από τα transistors για να σχηματίσουμε την είσοδο a. Πατάμε με το mouse στο παράθυρο LSW και πάνω στο layer Poly. Μετά πάμε στο layout και επιλέγουμε Create->Wiring->Wire (shortcut: p ) για να προσθέσουμε ένα path. Ανοίγει το παράθυρο Create Path. Βασική παράμετρος είναι το πάχος του μετάλλου, Width. Για τη σύνδεση του πυριτίου θα χρησιμοποιήσουμε το ελάχιστο width 0.045u, για τα μέταλλα 0.06u, ενώ για τις τροφοδοσίες θα χρησιμοποιήσουμε πάχος 0.12u. Ξεκινάμε από το ένα gate, πατώντας πάνω με το mouse, πάμε στο άλλο και κάνουμε double click ή enter εκεί που θέλουμε τα τερματίσουμε path. Τώρα το layout έχει την παρακάτω μορφή.

Συνεχίζουμε και κάνουμε τις υπόλοιπες συνδέσεις, χρησιμοποιώντας metal1 και φέρνουμε το layout στην επόμενη μορφή. Όταν τοποθετούμε τις τροφοδοσίες αλλάζουμε το πάχος του metal1 σε 0.12u. Η απόσταση των τροφοδοσιών από τα transistors πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0.045u. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το χάρακα (shortcut: k ) για μέτρηση των αποστάσεων.

Στη συνέχεια θα κατασκευάσουμε την είσοδο a. Επειδή η είσοδος είναι σε poly και το pin είναι metal1 θα χρησιμοποιήσουμε μία επαφή (contact) από metal1 σε poly. Πατάμε το o και στο παράθυρο που ανοίγει επιλέγουμε M1_PO:

Τοποθετούμε την επαφή στο layout και τελειώνουμε την είσοδο, όπως φαίνεται παρακάτω.

Στη συνέχεια μένει να ενώσουμε τα pins. Τα τοποθετούμε με drag and drop πάνω στο κατάλληλο μέταλλο και καταλήγουμε στο:

Τέλος, πρέπει να ενώσουμε τα bulk terminals από τα transistors στο υπόστρωμα. Αυτό συμβαίνει με τη χρήση contacts, τα οποία είναι ειδική περίπτωση vias (δηλαδή συνδέσεων μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων) για σύνδεση με το υπόστρωμα ή την τροφοδοσία. Το pmos ενώνεται στο nwell με μία επαφή Μ1_NWELL και το nmos με μία επαφή M1_PSUB. Ορίζουμε τις διαστάσεις του οξειδίου ως 0.08um, όπως επιτάσσουν οι κανόνες σχεδίασης της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Αυτός ο κανόνας ορίζεται διότι οι φωτολιθογραφικές μάσκες δε μπορούν να σχηματίσουν μικρότερα οξείδια κατά την κατασκευή του ολοκληρωμένου. Σημειώνεται ότι το μέγεθος του via ορίζεται από το πεδίο Cut, ενώ από κάτω ορίζονται οι διαστάσεις του οξειδίου (αριστερά) και του μετάλλου (δεξιά).

Τοποθετούμε τις επαφές και τέλος περικλύουμε το pmos και το μέταλλο της τροφοδοσίας με nwell. Σε αυτή την περίπτωση ενδείκνυται η χρήση ενός ορθογώνιου σχήματος (Shape) που μπορεί να σχεδιαστεί με το πλήκτρο r. Το επόμενο στάδιο είναι να τρέξουμε το DRC για να ελέγξουμε την ορθότητα του τελικού κυκλώματος.

DRC (Design Rule Check) Το τεστ αυτό ελέγχει αν έχουμε ακολουθήσει όλους τους κανόνες που επιβάλλονται από την τεχνολογία που χρησιμοποιούμε, έτσι ώστε το ολοκληρωμένο να είναι κατασκευάσιμο. Από το layout επιλέγουμε Launch->Plugins->PVS ώστε να εμφανιστεί η καρτέλα του PVS στo toolbar. Επιλέγουμε PVS->Run DRC και αναδύεται το εξής παράθυρο: Επιλέγουμε το directory που θα αποθηκευτούν τα αποτελέσματα των ελέγχων και μεταβαίνουμε στην καρτέλα Rules. Εκεί, ορίζουμε την τοποθεσία των κανόνων στο πεδίο Technology mapping file όπως παρακάτω:

Μπορούμε να εξετάσουμε τους κανόνες σχεδίασης στην καρτέλα DRC Options. Για να εκτελέσουμε τους ελέγχους, επιλέγουμε Apply. Εάν οι προδιαγραφές πληρούνται, το παράθυρο του DRC Debug Environment θα πρέπει να αναδύεται κενό, διαφορετικά διορθώνουμε τα σφάλματα που προέκυψαν. LVS (Layout Versus Schematic) Μέχρι στιγμής έχουμε σχεδιάσει ένα κύκλωμα το οποίο γνωρίζουμε ότι μπορεί να παρασκευασθεί. Πώς όμως είμαστε σίγουροι ότι το φυσικό σχέδιο θα έχει την ίδια λειτουργικότητα με το σχηματικό που προσωμοιώσαμε παραπάνω; Το LVS δίνει τη λύση σε αυτό το ερώτημα και αποτελεί το τελευταίο απαραίτητο βήμα μιας απλής σχεδίασης. Η εν λόγω λειτουργία συγκρίνει το φυσικό σχέδιο με το σχηματικό. Επιλέγουμε PVS->Run LVS και αναδύεται το εξής παράθυρο:

Επιλέγουμε το directory που θα αποθηκευτούν τα αποτελέσματα των ελέγχων και μεταβαίνουμε στην καρτέλα Rules. Εκεί, ορίζουμε την τοποθεσία των κανόνων στο πεδίο Technology mapping file όπως παρακάτω:

Επιβεβαιώνουμε πως η καρτέλα Input βρίσκεται στην παρακάτω μορφή: Πατάμε Apply και αν το φυσικό σχέδιο που αναπτύξαμε ταυτίζεται με το σχηματικό, θα εμφανιστεί το σχετικό μήνυμα ταύτισης. Διαφορετικά διορθώνουμε οποιαδήποτε ασυμφωνία βάσει των προτάσεων του Debug Environment.