课程实验一 Cadence使用基础.docx
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课程实验一Cadence使用基础
IC工艺及版图设计课程实验一
一、实验目的：
1掌握Cadence软件的启动方法
2了解原理图编辑器使用方法
3掌握Cadence版图编辑软件的使用方法
二、实验软件：
CadenceIC5141VirtuosoLayoutEditor
三、实验要求：
实验前请做好预习工作，实验后请做好练习，较熟练的使用Cadence软件。
IC工艺及版图设计课程实验一
教学任务
Cadence版图编辑软件的简介
学时
2
教学目标
专业能力：
1.了解Linux基本操作
2.了解原理图编辑软件操作
3.熟练掌握版图编辑软件的使用
4.掌握版图层次
教学内容
1.Linux下Cadence软件操作
2.Cadence软件的使用主要包括原理图编辑软件和版图编辑软件
重点
CadenceVirtuoso版图编辑软件使用
难点
CadenceVirtuoso版图编辑软件使用
实验内容：
项目一、Linux系统与Cadence软件介绍
1.Cadence软件介绍
◎全球最大的EDA公司，产品涵盖电子设计的整个流程，自1991年以来，连续在EDA市场中销售额稳居第一。
◎提供系统级至版图级的全线解决方案，产品包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制IC设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。
◎系统庞杂，工具众多，不易入手
◎具有广泛的应用支持，全球知名半导体公司与电子系统公司均将Cadence软件作为其全球设计的标准。
2.Cadence全定制IC设计软件
◎VirtuosoSchematicComposer
◎AnalogDesignEnvironment
◎Spectre
◎VirtuosoLayoutEditor
◎Assura
◎Dracula&Diva
◎VirtuosoLayoutSynthesizer自动版图
◎ICCragtsman布局工具
3.系统环境
◎.cshrc:
指定Cadence软件和License文件所在路径（用户目录下，隐藏文件）
◎.cdsenv:
包含Cadence软件的一些环境设置（用户目录下，隐藏文件）
◎.cdsinit：
Cadence初始化设置（用户目录下，隐藏文件）
◎cds.lib：
Cadence调用的设计库文件
◎techfile：
工艺文件包含了设计必须的信息，版图设计时必须包含该文件。
◎display.drf：
显示文件
4.登录启动Linux系统后登陆Cadence
①启动Linux后，右键桌面，选择“OpenTerminal”
②在弹出的Terminal中输入需要进行版图设计的目录，比如要在lab文件夹下进行版图设计，那么就cdlab，表示进入lab文件夹，回车完成操作，当前工作文件夹为lab
③进入到工作的文件夹后，输入icfb&,回车，启动Cadence
④Cadence启动过程
⑤Cadence启动完毕，该窗口称为CIW（CommandInterpreterWindows）窗口。
⑥单击CIW窗口上的Tools，选择LibraryManager进行设计文件管理。
Library:
设计项目名称，包含数个Cell单元。
Cell:
单元电路，可以由一些器件构成，也可以由一些Cell构成。
View:
Cell的描述方式，可以由原理图，版图或描述语言等构成。
LibraryManager启动完毕，可以进行文件操作。
4.设计文件管理
本小节主要介绍Cadence中设计文件管理操作
⑴打开已经存在的设计文件
在LibraryManager中，选择需要打开的文件，如需打开LAB1-inv-layout文件，则在library中选择LAb1，在cell一栏中选择inv,在View中选择版图文件layout,右键layout项，选择open,就可以打开该文件。
⑵新建设计项目（新建library或cellview）
在本小节将先介绍新建一个项目库的操作过程，然后再介绍新建子电路模块的方法。
①在LibraryManager中选择File-New-Library…，表示我们需要设计一个新的项目
②在弹出的对话框中输入新建的库的名称，比如说”test”，点击OK
③关联工艺库
3个选项：
Complileanewtechfile:
关联一个新的工艺文件（选择新的techfile）
Attachtoanexistingtechfile：
关联一个已经存在的工艺文件（在这里我们选这一个）
Don’tneedatechfile:
（如果只做原理图不需要做版图的话可以选择这个）
④点击OK后需要选择已经存在的工艺文件，这里我们选用st02,然后OK
这样根据一个工艺文件设计的库已经建立完毕。
接下来我们将介绍建立cell的方法。
建立Cell的方法比较简单。
⑤在LibraryManager中选择File-New-CellView…
⑥在弹出的属性框中填入cell的名称如“ttl”和相应的属性：
电路原理图就在Tool的下拉框中选择composer-schematic,版图的话就选择Virtuoso.这里我们选择Virtuoso。
OK。
⑦弹出的Layout的编辑环境，LSW定义了版图的层次，LayoutEditing则是版图编辑的界面。
⑶调用其它设计文件
比如从别的地方拷过来一个设计文件（比如test1），我们想要把它打开。
1右键点击桌面用户的目录”比如’XXshome”，选择BrowseFolder浏览文件夹
②像Windows一样进行操作，找到启动Cadence的路径比如我们是在lab中启动的。
找到Lab并进入该文件夹。
③把设计文件拷到该目录下：
比如把test1拷到/home/hww（用户）/lab下
④双击然后打开lab下的cds.lib文件，进行编辑
加入以下语句：
DEFINEtest1/home/hww/lab/test1
Test1为设计文件的名称，/home/hww/lab/test1为文件夹的绝对路径。
保存。
⑤在LibraryManager中的View中选择Refresh,test1就会在LibraryManager中出现，并可以进行操作。
项目二、Virtuoso操作界面简洁
CadenceTools用来做版图布局设计的软件称为LayoutEditor（又称Virtuoso）。
在进行本操作前请先建立一个基于CSMC0.5um工艺（st02）的的lib和Cell，因为是进行版图编辑Cell的Tools请选择virtuoso。
①在LibraryManager中选择点击想新建Cell的Library然后File-New-CellView，输入新建文件名称，Tool栏选择Virtuoso。
②产生空白Layout视窗供使用者编辑。
③在开启LayoutEditor视窗时，还会开启LayoutSelectionWindows（LSW）窗口，其定义了布局层的颜色，填充波纹，以及选择时的一些特性。
AV：
点击后所有图层均显示
NV：
点击后除了当前选择的层外，其余都不显示。
选择NV后可以用鼠标点击选择需要选择的图层。
注意选择后可能要刷新后才能显示。
AS：
LSW上所有层在LayoutView中都能被选取。
NS：
除了当前所选的层之外，其余所有的层都不可被选取。
可以使用右键在LSW中选择可被编辑图层。
④LSW布局图层说明：
NO.
Mask
LayoutLayer
描述
1
TO
有源区
薄氧区
2
PT
Nwell
N阱
3
BC
阈值电压调整
4
GT
Poly1
多晶硅栅
5
SN
N有源
N+
6
SP
P有源
P+
7
IM
Poly2阻挡层
Poly2阻挡层
8
PC
Poly2
Poly2
9
W1
接触孔
10
A1
金属1
11
W2
通孔
12
A2
金属2
13
CP
PAD
⑤操作栏说明
项目三、Virtuoso软件操作说明
①查看设计
A）视图放大2倍，使用Ctrl+z，或操作栏上ZOOMIN按钮
，或使用Windows-Zoom-IN
by2.
B）视图缩小2倍，使用Shift+z,或操作栏上Zoomout按钮
，或使用Windows-Zoom-Outby2
C）全屏显示，使用f,或操作栏上
，或使用Windows-Fitall
D）自定义显示，使用鼠标右键进行画框，软件将画的框的图形进行显示。
E）全局小视图，使用Shift+v。
F）使用方向键进行上下左右移动
②测量尺寸
A）使用k显示标尺进行测量，按ESC退出，单位为um，等效
B）使用K把所有标尺删除。
③基本几何图形绘制
A）绘制方形图形：
快捷键r,或Edit-Rectangle
B）绘制多边形：
快捷键P，或Edit-Polygon。
注意多边形默认是直角，如果想使用45°角或任意角请使用F3属性（先P，再F3）
C）生成圆形图形：
Create-Conics-里面有3个选项：
Circle，Ellipse，Donut分别是画出圆形、椭圆形和环形
D）画标注：
Create-label快捷键l
E）连线，Create-Path或等效快捷键p
按p后再按F3键可以调出属性框，可以用于修改线条宽度和拐角尺寸。
F）测量尺寸
使用k快捷键可以用于测量尺寸，K则撤销。
④图层操作
A）使用LayerGeneration
使用Create-LayerGeneration…命令，然后选取需要操作的层次，和逻辑操作，生成需要的图形。
在这里为了方便观看，我们使用不颜色的层来进行操作，生成红色层。
绿色和蓝色为初始图形，红色为生成的图形。
分别为与、与非、或、和异或操作。
B）移动
使用Edit-Move，等效快捷方式m，对图层进行移动
C）复制图形
Edit-Copy复制所选图形，等效快捷方式c.
D）拉伸
Edit-Stretch对选择的边进行拉伸操作，等效快捷方式s
E）图形拐角处理
Edit-other-ModifyCorner
其中Type选择135度折角还是圆形折角，Radius选择折角半径。
F）尺寸调整
Edit-Other-Size
G）组合
Edit-Merger
H）圆形转换成多边形
Edit-Other-ConvertoPolygon
I）分离
使用Edit-Other-Split
J）旋转
Edit-other-Rotate快捷方式选择m后按右键，既可以移动也可以90°旋转。
K）跟随
Edit-other-Attach/Detach
L）移动原点（移动坐标轴）
Edit-Other-MoveOrigin
⑤PIN脚
使用Create–PINFromLabels或Pin..命令
⑥插入已经存在的版图器件，按i键，选择所需要的器件版图
按i显示CreateInstance框，再Browse-在出现的LibraryBrowser选择所需要的版图，然后再修改参数（不一定有）。
⑦在上图的Rows和Columns中可以选择插入阵列
⑧接触孔，按o,可以选择所需要的接触孔，请注意接触孔是否和连线的图层对应。
⑨图层属性，可以选择图形，然后按q，进行修改。
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