利用Cadence Allegro进行PCB级的信号完整性仿真
收稿日期
利用Cade nce Al l e gro进行PCB级的信号完整性仿真Si gnal I nt e gri t y Si m ul ati on wi th Al l e g ro f or PCB Board D e s i g n
李新?é?é?
张琳oèá???é?
西安电子科技大学西安 西安大唐电信有限公司西安
?é?éá?μ?é??òóé?ù ?écá? ￡èé?á ?écá?¤á?á??′?ì???í ?écá? ￡èé?á
摘要在高速°￡￠设计过程中 仅仅依靠个人经验布线 往往存在巨大的局限性"利用￡á?????的?ìì??ò?软件包对电路进行°￡￠级的仿真 可以最优化线路布局 极大地提高电路设计质量 从而缩短设计周期"本文结合作者的实际设计经验 介绍使用￡á?????的一般步骤并列举在使用过程中所发现的一些问题"
关键词高速°￡￠布线?ìì??ò?文件转换信号完整性仿真
随着信息宽带化和高速化的发展 以前的低速°￡￠已完全不能满足日益增长信息化发展的需要 而高速°￡￠的出现将对硬件人员提出更高的要求 仅仅
依靠自己的经验去布线 会顾此失彼 造成研发周期
过长 浪费财力物力 生产出来的产品不稳定"一般
认为高速°￡￠是指其数字信号边沿上升时间小于
倍信号传输时延 这种高速°￡￠的信号线必须按照传输线理论去设计 否则将会严重影响信号的完整性"￡á?????公司针对°￡￠¤?óé??3???é?发布一个功能非常实用的高速电路设计及信号完整性分析的工具选件???￥§2ˉ°￡￠"利用这个仿真软件能够根据叠层的排序 °￡￠的介电常数 介质的厚度 信号层所处的位置以及线宽等等来判断某一°￡￠线条是否属于微带线!带状线!宽带耦合带状线 并且根据不同的计算公式自动计算出信号线的阻抗以及信号的反射!串绕!电磁干扰等等 从而可以对布线进行约束以保证°￡￠的信号完整性"下面根据我们的具体实践 介绍其基本使用方法"
由于我们在实际设计过程中 通常使用ˉ2￡?¤
进行电路前期设计 得到的是电路的íá?文件"为了利
用￡á?????进行电路仿真 首先需要将ˉ2￡?¤的íá?文件转换为???￥§2ˉ的?ò?文件"完成这一转换的工具是￡á?????公司提供的一组附件 该附件包含 个文件 分别是?áù???1??ì ?áù???1??? ìáù???1é?é和′?áìì?ò?1???"使用时 需要设置好路径和环境变量 然后运行′?áìì??ò?1???文件 在提示下输入所要转换的íá?文件名 就可以将íá?文件转换为?ò?文件"但是需要特别注意的是 转换后的?ò?文件与原来的íá?文件相比有一些隐蔽性的问题 列举如下
首先 元件的焊盘名和封装名会出现问题 在ˉ2￡?¤中合法的命名规则在???￥§2ˉ中则可能不合法"例如 在ˉ2￡?¤中可这样定义一个封装名/3￠§?? 1 -?? ?· ?° 0 但是在转换至??2?￥§2ˉ的?ò?文件时会转变为/3￠2§? -? · ° 0 而在ˉ2￡?¤中定义的焊盘名/ ¤′? 1 ? 1 0在转换至???￥§2ˉ的?ò?文件时会转变为/ ¤′? ? ? ? 0"即 它将封装名的/?0删掉 而将焊盘名的/10改为/?0"有的焊盘名如果与???￥§2ˉ中的一些关键字重名 必须将其改名才能转换成功"
第二 它会给°￡￠自动加上默认叠层 然而ˉ22￡?¤中没有叠层的选项"
第三 它不能将原来的各种线宽!间距带到??2?￥§2ˉ中"
第四 在将ˉ2￡?¤的íá?文件转换至???￥2§2ˉ的?ò?文件后 有时会发现转换后的?ò?文件在???￥§2ˉ中虽然能够正常打开 但是却不能正常存盘 它只能将°￡￠的?ò?文件存为313??文件"解决的方法是在¤ˉ3环境下执行???é?命令纠正该错误"
第五 转换至???￥§2ˉ的?ò?文件的装焊层有些元件值没有带过来 因此不能在???￥§2ˉ的?ò?文件中输出装焊图"
第六 也是最重要的一点 在???￥§2ˉ中自动加上叠层后 将原来的通孔焊盘按照默认叠层结构自动改变 如果要调整叠层结构 就必须对每一个通孔焊盘进行修改 否则会出现很严重的后果"因为在??2?￥§2ˉ中每一层都定义了各种焊盘 根据不同的层
5现代电子技术6 年第 期总第 期仿真与测试
进行选择 相比之下 ˉ2￡?¤只在平面层上才定义热焊盘"
在成功转到???￥§2ˉ之后 还需要做些仿真前的准备"首先是根据器件的¤á?áóè???对器件的?￠?3进行检查 检查的内容包括
1察看?￠?3库是否有语法上的错误 这个可以在将?￠?3文件转换成?íì文件报告时看出 或是在转换后的?íì文件上 用???￥§2ˉ的工具中的?íì?è???选项进行检查
o管脚的输入!输出类型是否正确
???!?′曲线是否有明显的非单调性!不连续性或其他明显的错误
?对所有的管脚模型是否都有-á? -é? ′ùDé2?áì值以及它们的关系是否正确 如果只有′ùDé?áì值 那么仿真的时候只能用′ùDé?áì
?所有的输出和双向管脚模型是否都有测试负载值 即￡ò?? 2ò?? ?ò??和?í?áó 如果是纯容性测试负载 可以没有2ò??
?在标准测试负载情况下 ?′的上升和下降的波形是否达到了?í?áó的值
??￠?3库的管脚是否与器件的¤á?áóè???管脚相一致"做完这些检查之后 就要对相应的器件指定各自的?￠?3库"而对离散器件 则要手工加上3°?￡￥库"接着 需要指定¤￡网线的电压值 这是为以后抽取模型时 不至于把¤￡网线当成是信号网线"再下一步进行叠层编辑时 还需要同制板厂商联系 让他们给出满足需要的°￡￠各层的介电常数!介质厚度!铜皮厚度以及叠层的顺序 上述参数要填在叠层表中"
做完准备工作后 就可以抽取网线的拓扑结构进行信号完整性仿真了"仿真分为 种 一种是数据线仿真 一种是时钟线仿真 这都是在同步电路下进行的"仿真时 应该从器件的¤á?áóè???中查找以下的参数 ′??1íé? ′??1íá? ′?ù?ì? ′ó???D1íé? ′è?ì?1íé? 从所提供的时钟的¤á?áóè???中查找′ó??×1?ì? ′êé? 另外还需要估计°￡￠的′ó??×1D?? 给出余量′íáò?é?"然后根据以下两个计算公式计算两个参数′ó???ì???ìáù1íá?和′ó×é??è??ìáù1íé?"这两个算式分别为
′ó???ì???ìáù1íá?[′?ù?ì? ′??1íá? ′ó???D1íé?
′ó??×1?ì? ′ó??×1D?? ′êé? ′á?ê ′ó×é??è??ìáù1íé?\′è?ì? ′??1íé? ′ó??×1D??
′ó??×1?ì?
经过仔细分析 发现该公式确实已考虑得非常周全 把上升和下降沿的细微时间以及沿的细小抖动也包含在内 这可能也是￡á?????的°￡￠软件中最核心最精华的部分"通过公式算出′ó???ì???ìáù1íá? ′ó×é??è??ìáù1íé?后 需要和根据拓扑结构仿真出来的′ó???ì???ìáù1íá? ′ó×é??è??ìáù1íé?值进行比较 以便用来调整参数"这些参数包括 布线长度 线阻抗 线速 增加减电阻!电容 节点的位置以及线的连接方式等"时钟线还需考虑它的单调性"参数调节是不能随心所欲的 不仅要找一定的规律 还要考虑到°￡￠叠层的参数设置及一些现实所允许的值"这样才能找到适合实际°￡￠的!比较理想的拓扑结构 否则如果在自动布线完成后才发现拓扑结构有问题 就需要来回进行修改"还要注意一点 就是所有以上参数都必须在最坏情况下找出它们的最大范围"所谓最坏情况是指 在仿真′ó???ì???ìáù1íá?数据时 必须是在óì?×的环境下 而仿真′ó×é??è??ìáù1íé?数据时 必须在?áó?的环境下进行"在我们仿真的过程中 还发现有些器件的′??1íé?和′??1íá?是在不同的测试条件下测试的 在仿真时还要改变?íì库的测试环境值 才能测出更准确的值"调整好拓扑结构后 千万别忘了填写拓扑结构的限制表 限制表里头才是最终起作用的限制条件"接下来只要将填好限制后的拓扑结构加在同类网线上 然后转到3°￥￡′2?中进行自动布线"3°￥￡′2?会尽量根据限制自动布线 但是 最后在???￥§2ˉ中做检查时 会发现有一些¤2￡报告是因为没有按照限制完成布线 它会提示限制是多长 而实际只布了多长"这时 一种解决方法是删除所有线 改变器件位置 重新自动布线 再一种就需要改变拓扑结构 如果两种方法都失败了 就要考虑到换性能更好的器件"按照以上方法 一块高质量信号完整性的高速°￡￠就已基本完成"
通过使用￡á?????软件进行信号完整性的仿真 我们体会到该软件具有很强的实用性 对于硬件设计人员来说 是一种不可多得的设计工具 对高速°￡￠来说尤为如此"当然 对于这样一个高智能仿真软件 使用起来也并不那么容易 如果对它的内部计算不甚了解 很有可能会因为一两个参数或选项的错误而导致仿真结果失败"希望本文能够起到一定的帮助作用"
参考文献
￡á?????￡?òD ?ìì??ò?°￡￠?áù???3ùó??í′òáé?é??-á??áì
￡á?????￡?òD ?ìì??ò???ìé??ò???ò????íá??áìó 2?ù??????èáì 3é??áì?????òé?ù￠?áò?¤?óé?? 3éí?ìá?é??′??è?é???ó
利用￡á??????ìì??ò?进行°￡￠级的信号完整性仿真
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COR D I C算法在D SP算法硬件实现中的应用进展COR D I C Al gori t hm c s Appl i cati ons and D e v e l opm e nt s i n D SP H ardware R e al i zi ng
李岩 ?é1á?
汪海明
·á??¨áéíé??
郭士德
§??3èé??
赵建业
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余道衡
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北京大学电子学系声场与声信息处理国家重点实验室北京 北京大学遥感所北京 ¤?D1??￥ì???ò??é?ó ?á?1?á?1??-á?èé??°?ò??D?é?? °??é??μ?é??òóé?ù ￠?éêé?? ￡èé?á
′è???ó?é??????2?í???3ó??óé??á??§?3 °??é??μ?é??òóé?ù ￠?éêé?? ￡èé?á
摘要￡ˉ2¤?￡算法被广泛应用于数字信号处理算法的硬件实现中"由于它将许多复杂的算术运算化成简单的加法和移位操作 因此它在许多¤3°算法的硬件实现中都有着极为重要的意义"有了它 许多难于实现而又极具应用价值的算术函数的硬件实现成为了可能"本文首先介绍了￡ˉ2¤?￡算法的理论概要 然后给出了￡ˉ2¤?￡算法在国内外的应用现状"最后 给出了作者自行设计的基于￡ˉ2¤?￡算法的可参数化的||′模型"
关键词数字信号处理￡ˉ2¤?￡算法硬件实现
￡ˉ2¤?￡算法 ′è?￡??ò?é?á??2??á?é??áì¤é?é2?áì￡?íD???ò 是??ì??ò等人于 年在美国航空控制系统的设计中提出来的 它是一种用于计算一些常用的基本运算函数和算术操作的循环迭代算法 其基本思想是用一系列与运算基数相关的角度的不断偏摆从而逼近所需旋转的角度? ?"从广义上讲它是一个数值性计算逼近的方法 由于这些固定的角度与计算基数有关 运算只有移位和加减"可用该算法来计算的函数包括乘!除!平方根!正弦!余弦!反正切!向量旋转 即复数乘法 以及指数运算等" 年 a131·áì?è?ò提出了统一的￡ˉ2¤?￡算法形式? ? 把圆周旋转!双曲旋转和直线旋转统一到同一个￡ˉ2¤?￡迭代方程里 为同一硬件实现多功能提供了前提"随着??3?技术的不断发展 ￡ˉ2¤?￡算法越来越受到研究与应用人员的重视 更加展示出广泛的应用发展前景"
在传统的硬件算法设计中 乘!除等基本数学函数运算是一种既耗时又占用面积大的运算 甚至有时是难以实现的 ￡ˉ2¤?￡算法正是为解决这种问题而产生的"它从算法本身入手 将其分解成为一些简单的且在硬件中容易实现的基本算法 如加法!移位等 因此使得这些算法在硬件上可以得到较好的实现"又由于该算法是一种规则化的算法 它满足了硬件对算法的模块化!规则化的要求 因此￡ˉ2¤?￡算法可以充分发挥硬件的优势 利用硬件的资源 从而实现硬件与算法相结合的一种优化方案"正是由于上述原因 ￡ˉ2¤?￡算法的原始思想一经提出 就受到了人们的普遍关注 年来人们不断地对其进行探索研究 并提出了各种改进算法和优化方案以适应各种不同的需求? * ?"
我们觉得有必要介绍并讨论这一算法 使国内注意到￡ˉ2¤?￡算法的这一新的发展动向"
1COR D I C算法理论概要
下面简要介绍一下￡ˉ2¤?￡算法理论"
设输入为x
é?
yé? zé? 参数为m 则￡ˉ2¤?￡算法如式 所示
x i x i m D i A i y i
y i y i m D i A i x i
z i z i D i H i
式 中当m 时 H
i
?á?è A i
当m 时 H
i
A i
当m 时 H i ?á? A i "
Abs t ract·é?è?è?é??ò?áó????íá????èé?è???óé?ù èé?èóD?????áò???óé??ó óé??áìé????òé?ùóéí?ìá?é??éó????íé??í?ò?éíD?ò?á??1￡á??????ìì??ò?éóê?ó??è????ì?èá??á?í????è?????1????ìé??òóá??????íé??ò??????á??á??á???????éò??í?????ò?è?Dèùóé?áì??óé??????íDì??í?ì?é ìáù?ò°￡￠??óé??ó1′èéóDáD?òíáé?ìùé??ò?????óè?×???óé???èéó???ìó1 K e y wordsèé?èóD???°￡￠ ?ìì??ò??éì??èá??? óé??áìé????òé?ùóéí?ìá?é??
作者简介李新男 西安电子科技大学研究生 研究方向 计算机系统结构"
5现代电子技术6 年第 期总第 期仿真与测试
后仿真流程
synplify,ISE,ModelSim后仿真流程 我想很多人跟我一样，被ModelSim的后仿真搞的头晕脑胀。为了这个问题，我在网上找了很多的资料，但发现这些资料往往说的不明白。一些步骤被作者有意无意地省略掉，这常常给读者造成不必要的麻烦，所以我决定写下这一篇文章，把这3天我努力的结果拿出来，与大家分享。 首先，我把我用到的软件说明一下。如果你发现根据我的操作，你还是解决不了ModelSim 后仿真的问题，那就可能是软件版本的问题。 1，ModelSim Se 6.1b 2，Synplify Pro 7.5.1 3，ISE 5.2i （这个是老了点） 4，WindowsXP（这个应该没有多大的关系） 还有就是我使用的是verilog，我想VHDL的方法与verilog是差不多的，最多也就是在建库方面有点差别而已。 下面的这些方法，是我这3天搞出来的。当然也参考了一些文章。如果谁有更方便的方法，欢迎指出来。我的邮箱是vf1983cs@https://www.wendangku.net/doc/e62409316.html,。有空大家多交流。 一，为modelsim生成3个库。 首先，介绍一下这三个库。 Simprim_ver:用于布局布线后的仿真。 Unisim_ver :如果要做综合后的仿真，还要编译这个库。 Xilinxcorelib_ver:如果设计中调用了CoreGen产生的核，则还需要编译这个库。 我们要为modelsim生成的是标准库。所谓的标准库就是modelsim运行后，会自动加载的库。不过这方面我还不是很肯定。因为我在后仿真时，还是要为仿真指定库的路径，不然modelsim找不到。 第一步：在modelsim环境下，新建工程，工程的路径与你想把库存储的路径一致。 第二步：新建库，库名起作s imprim_ver。我们首先就是要建的就是这个库。
cadence仿真步骤(精)
CDNLive! Paper – Signal Integrity (SI for Dual Data Rate (DDR Interface Prithi Ramakrishnan iDEN Subscriber Group Plantation, Fl Presented at Introduction The need for Signal Integrity (SI analysis for printed circuit board (PCB design has become essential to ensure first time success of high-speed, high-density digital designs. This paper will cover the usage of Cadence’s Allegro PCB SI tool for the design of a dual data rate (DDR memory interface in one of Motorola’s products. Specifically, this paper will describe the following key phases of the high-speed design process: Design set-up Pre-route SI analysis Constraint-driven routing Post-route SI analysis DDR interfaces, being source synchronous in nature, feature skew as the fundamental parameter to manage in order to meet setup and hold timing margins. A brief overview of source synchronous signaling and its challenges is also presented to provide context. Project Background This paper is based on the design of a DDR interface in an iDEN Subscriber Group phone that uses the mobile Linux Java platform. The phone is currently in the final stages of system and factory testing, and is due to be released in the market at the end of August 2007 for Nextel international customers. The phone has a dual-core custom processor with an application processor (ARM 11 and a baseband processor (StarCore running at 400MHz and 208MHz respectively. The processor has a NAND and DDR controller, both supporting 16-bit interfaces. The memory device used is a multi-chip package (MCP with stacked NAND (512Mb and DDR (512Mb parts. The NAND device is run at 22MHz and the DDR at 133MHz. The interface had to be supported over several memory vendors, and consequently had to account for the difference in timing margins, input capacitances, and buffer drive strengths between different dies and packages. As customer preference for smaller and thinner phones grows, the design and placement of critical components and modules has become more challenging. In addition to incorporating various sections such as Radio Frequency (RF, Power Management, DC, Audio, Digital ICs, and sub-circuits of these modules, design engineers must simultaneously satisfy the rigid placement requirements for components such as speakers, antennas, displays, and cameras. As such, there are
(完整版)HSPICE与CADENCE仿真规范与实例..
电路模拟实验专题 实验文档
一、简介 本实验专题基于SPICE（Simulation Program With Integrated Circuit）仿真模拟，讲授电路模拟的方法和spice仿真工具的使用。 SPICE仿真器有很多版本，比如商用的PSPICE、HSPICE、SPECTRE、ELDO，免费版本的WinSPICE，Spice OPUS等等，其中HSPICE和SPECTRE功能更为强大，在集成电路设计中使用得更为广泛。因此本实验专题以HSPICE和SPECTRE作为主要的仿真工具，进行电路模拟方法和技巧的训练。 参加本实验专题的人员应具备集成电路设计基础、器件模型等相关知识。 二、Spice基本知识(2) 无论哪种spice仿真器，使用的spice语法或语句是一致的或相似的，差别只是在于形式上的不同而已，基本的原理和框架是一致的。因此这里简单介绍一下spice的基本框架，详细的spice语法可参照相关的spice教材或相应仿真器的说明文档。 首先看一个简单的例子，采用spice模拟MOS管的输出特性，对一个NMOS管进行输入输出特性直流扫描。V GS从1V变化到3V，步长为0.5V；V DS从0V变化到5V，步长为0.2V；输出以V GS为参量、I D与V DS之间关系波形图。 *Output Characteristics for NMOS M1 2 1 0 0 MNMOS w=5u l=1.0u VGS 1 0 1.0 VDS 2 0 5 .op .dc vds 0 5 .2 Vgs 1 3 0.5 .plot dc -I(vds) .probe *model .MODEL MNMOS NMOS VTO=0.7 KP=110U +LAMBDA=0.04 GAMMA=0.4 PHI=0.7 .end 描述的仿真电路如下图，
实验一、Cadence软件操作步骤
实验一基本门电路设计——电路仿真 一、实验内容： 完成CMOS 反相器的电路设计完成CMOS 反相器的电路设计 实验目的 掌握基本门电路的设计方法掌握基本门电路的设计方法 熟悉Cadence 的设计数据管理结构，以及定制设计的原理图输入、电路仿真、版图设计、版图验证工具的使用 二、实验目的：基于csmc05工艺，完成一个具有逻辑反相功能的电路 设计要求：设计要求： 1.反相器的逻辑阈值在Vdd/2附近，即噪声容限最大 2.反相器的版图高度限制为24微米，电源和地线宽度各为2微米 3.反相器宽度限制为mos 器件不折栅 4.为了给顶层设计留出更多的布线资源，版图中只能使用金属1和多晶硅作为互连线，输入，输出和电源、地线等pin脚必须使用金属1 5.版图满足设计规则要求，并通过LVS 检查 三、设计过程： 启动icfb 1.建立自己的设计库 2.用Virtuoso Schematic Composer 画电路图 3. 在Analog Design Environment中进行电路仿真 4. 用Virtuoso （XL）Layout Editer 画版图 5. 利用diva 工具进行DRC检查，用dracula进行DRC和LVS验证。 四、实验步骤 1.Cadence软件操作步骤： （1）.点击桌面虚拟机快捷方式图标； （2）.打开虚拟机（存放路径：F:\cadence）； （3）.启动虚拟机
（4）.单击右键，Open Teminal,弹出终端对话框，输入Cadence启动命令icfb&(&是后台运行的意思)。 2.. 新建一个库 建立自己的Design Lib 第一步： CIW-> Tools-Library manager 第二步：File-New 弹出“New Library ”对话框，在“Name”项填写要建的design lib的名字，这里是“lesson1”，选择“Attach to an existing techfile” 第三步： 弹出”Attach Design Library to Technology File”对话框，在“Technology Library”中选择st02
Cadence仿真简介
时序计算和Cadence仿真结果的运用 中兴通讯康讯研究所EDA设计部余昌盛刘忠亮 摘要：本文通过对源同步时序公式的推导，结合对SPECCTRAQuest时序仿真方法的分析，推导出了使用SPECCTRAQuest进行时序仿真时的计算公式，并对公式的使用进行了说明。 关键词：时序仿真源同步时序电路时序公式 一．前言 通常我们在时序仿真中，首先通过时序计算公式得到数据信号与时钟信号的理论关系，在Cadence仿真中，我们也获得了一系列的仿真结果，怎样把仿真结果正确的运用到公式中，仿真结果的具体含义是什么，是我们正确使用Cadence仿真工具的关键。下面对时序计算公式和仿真结果进行详细分析。 二．时序关系的计算 电路设计中的时序计算，就是根据信号驱动器件的输出信号与时钟的关系（Tco——时钟到数据输出有效时间）和信号与时钟在PCB上的传输时间（Tflytime）同时考虑信号驱动的负载效应、时钟的抖动（Tjitter）、共同时钟的相位偏移（Tskew）等，从而在接收端满足接收器件的建立时间（Tsetup）和保持时间（Thold）要求。通过这些参数，我们可以推导出满足建立时间和保持时间的计算公式。 时序电路根据时钟的同步方式的不同，通常分为源同步时序电路（Source-synchronous timing）和共同时钟同步电路（common-clock timing）。这两者在时序分析方法上是类似的，下面以源同步电路来说明。 源同步时序电路也就是同步时钟由发送数据或接收数据的芯片提供。图1中，时钟信号是由CPU驱动到SDRAM方向的单向时钟，数据线Data是双向的。 图1
图2是信号由CPU 向SDRAM 驱动时的时序图，也就是数据与时钟的传输方向相同时 的情况。 Tsetup ’ Thold ’ CPU CLK OUT SDRAM CLK IN CPU Signals OUT SDRAM Signals IN Tco_min Tco_max T ft_clk T ft_data T cycle SDRAM ’S inputs Setup time SDRAM ’S inputs Hold time 图2 图中参数解释如下： ■ Tft_clk ：时钟信号在PCB 板上的传输时间； ■ Tft_data ：数据信号在PCB 板上的传输时间； ■ Tcycle ：时钟周期 ■ Tsetup’：数据到达接收缓冲器端口时实际的建立时间； ■ Thold’：数据到达接收缓冲器端口时实际的保持时间； ■ Tco_max/Tco_min ：时钟到数据的输出有效时间。 由图2的时序图，我们可以推导出，为了满足接收芯片的Tsetup 和Thold 时序要求，即 Tsetup’>Tsetup 和Thold’>Thold ，所以Tft_clk 和Tft_data 应满足如下等式： Tft_data_min > Thold – Tco_min + Tft_clk （公式1） Tft_data_max < Tcycle - Tsetup – Tco_max + Tft_clk (公式2) 当信号与时钟传输方向相反时，也就是图1中数据由SDRAM 向CPU 芯片驱动时，可 以推导出类似的公式： Tft_data_min > Thold – Tco_min - Tft_clk （公式3） Tft_data_max < Tcycle - Tsetup – Tco_max - Tft_clk （公式4） 如果我们把时钟的传输延时Tft_clk 看成是一个带符号的数，当时钟的驱动方向与数据 驱动方向相同时，定义Tft_clk 为正数，当时钟驱动方向与数据驱动方向相反时，定义Tft_clk 为负数，则公式3和公式4可以统一到公式1和公式2中。 三．Cadence 的时序仿真 在上面推导出了时序的计算公式，在公式中用到了器件手册中的Tco 参数，器件手册中 Tco 参数的获得，实际上是在某一种测试条件下的测量值，而在实际使用上，驱动器的实际 负载并不是手册上给出的负载条件，因此，我们有必要使用一种工具仿真在实际负载条件下 的信号延时。Cadence 提供了这种工具，它通过仿真提供了实际负载条件下和测试负载条件 下的延时相对值。 我们先来回顾一下CADENCE 的仿真报告形式。仿真报告中涉及到三个参数：FTSmode 、
cadence信号完整性仿真步骤
Introduction Consider the proverb, “It takes a village to raise a child.” Similarly, multiple design team members participate in assuring PCB power integrity (PI) as a design moves from the early concept phase to becoming a mature product. On the front end, there’s the electrical design engineer who is responsible for the schematic. On the back end, the layout designer handles physical implemen-tation. Typically, a PI analysis expert is responsible for overall PCB PI and steps in early on to guide the contributions of others. How quickly a team can assure PCB PI relates to the effectiveness of that team. In this paper, we will take a look at currently popular analysis approaches to PCB PI. We will also introduce a team-based approach to PCB PI that yields advantages in resource utilization and analysis results. Common Power Integrity Analysis Methods There are two distinct facets of PCB PI – DC and AC. DC PI guarantees that adequate DC voltage is delivered to all active devices mounted on a PCB (often using IR drop analysis). This helps to assure that constraints are met for current density in planar metals and total current of vias and also that temperature constraints are met for metals and substrate materials. AC PI concerns the delivery of AC current to mounted devices to support their switching activity while meeting constraints for transient noise voltage levels within the power delivery network (PDN). The PDN noise margin (variation from nominal voltage) is a sum of both DC IR drop and AC noise. DC PI is governed by resistance of the metals and the current pulled from the PDN by each mounted device. Engineers have, for many years, applied resistive network models for approximate DC PI analysis. Now that computer speeds are faster and larger addressable memory is available, the industry is seeing much more application of layout-driven detailed numerical analysis techniques for DC PI. Approximation occurs less, accuracy is higher, and automation of How a Team-Based Approach to PCB Power Integrity Analysis Yields Better Results By Brad Brim, Sr. Staff Product Engineer, Cadence Design Systems Assuring power integrity of a PCB requires the contributions of multiple design team members. Traditionally, such an effort has involved a time-consuming process for a back-end-focused expert at the front end of a design. This paper examines a collaborative team-based approach that makes more efficient use of resources and provides more impact at critical points in the design process. Contents Introduction (1) Common Power Integrity Analysis Methods (1) Applying a Team-Based Approach to Power Integrity Analysis (3) Summary (6) For Further Information (7)
配电系统物理仿真平台--北京丹华昊博电力科技有限公司
配电系统物理仿真平台 一、概述 由于电力系统暂态及稳态的复杂性，在进行理论研究的同时也必须进行试验研究，二者缺一不可。电力系统的试验可以在原型上进行，也可以在模型上进行，电力系统的物理模拟试验是电力系统研究的重要方法。目前配网自动化全面建设，无论是理论还是实际运行，都存在许多问题，各种配网自动化设备都需要试验、检测，配电系统物理仿真平台就是解决这些问题的重要方法。 北京丹华昊博电力科技有限公司结合杨以涵教授30年小电流接地选线研究心得，率先与华北电力大学合作，建成国家重点试验室——“1:1 10kV高压物理模拟试验室”，又与中国电力科学研究院合作，建成配电系统物理仿真平台——动模测试系统（原型测试系统PRS）。目前两套系统在配电系统物理仿真平台建设和配电网接地故障模拟试验领域，均处于领先水平。 二、配电系统物理仿真平台 配电系统物理仿真平台能够真实再现电力系统的各种运行工况、能够真实模拟电力系统设备和线路的运行情况，为电力用户提供全方位的培训、仿真、研发平台，为配网自动化设备的检测提供了全新的解决方案。 配电系统物理仿真平台具备的功能主要包括：配电系统参数模拟、配电系统运行数据模拟、配电系统故障模拟、配网自动化设备测试、状态监视、数据采集、图形显示、事件告警、数据统计、录波分析等。 目前，仿真平台主要有3类，分别为380V配电系统物理仿真平台、10kV配电系统物理仿真平台和RTDS数字仿真平台，三种平台的对比如表 1所示。 表 1仿真平台对比表
三、380V配电系统物理仿真平台 1.系统规模 1)实验室要求：长10m，宽4m,面积40m2； 2)实验室分配：独立使用； 3)模拟35kV/10kV变电站1座、主变1台、10kV线路6条，系统如图 1所示； 4)户内柜体式，配置6面柜体，配置后台监控系统，按变电站规范设计，所有操作分远 方和就地，设备布置如图 2所示。 图 1380V配电系统物理仿真平台系统图 2.系统参数 1)系统供电电源：三相、380V、100A、50Hz； 2)系统电压：380V； 3)系统满负荷工作电流：10A； 4)线路短路电流（多匝线圈）：800、1600A；
cadence仿真流程
第一章在Allegro 中准备好进行SI 仿真的PCB 板图 1)在Cadence 中进行SI 分析可以通过几种方式得到结果： * Allegro 的PCB 画板界面，通过处理可以直接得到结果，或者直接以*.brd 存盘。 * 使用SpecctreQuest 打开*.brd，进行必要设置，通过处理直接得到结果。这实际与上述方式类似，只不过是两个独立的模块，真正的仿真软件是下面的SigXplore 程序。 * 直接打开SigXplore 建立拓扑进行仿真。 2)从PowerPCB 转换到Allegro 格式 在PowerPCb 中对已经完成的PCB 板，作如下操作： 在文件菜单，选择Export 操作，出现File Export 窗口，选择ASCII 格式*.asc 文件格式，并指定文件名称和路径(图1.1)。 图1.1 在PowerPCB 中输出通用ASC 格式文件
图1.2 PowerPCB 导出格式设置窗口 点击图1.1 的保存按钮后出现图1.2 ASCII 输出定制窗口，在该窗口中，点击“Select All”项、在Expand Attributes 中选中Parts 和Nets 两项，尤其注意在Format 窗口只能选择PowerPCB V3.0 以下版本格式，否则Allegro 不能正确导入。 3)在Allegro 中导入*.ascPCB 板图 在文件菜单，选择Import 操作，出现一个下拉菜单，在下拉菜单中选择PADS 项，出现PADS IN 设置窗口(图1.3)，在该窗口中需要设置3 个必要参数： 图1.3 转换阿三次文件参数设置窗口 i. 在的一栏那填入源asc 文件的目录
动力学模型
月球软着陆控制系统综合仿真及分析（课程设计） 在月球探测带来巨大利益的驱使下，世界各国纷纷出台了自己的探月计划，再一次掀起了新一轮探月高潮。在月球上着陆分为两种，一种称为硬着陆，顾名思义，就是探测器在接近月球时不利用制动发动机减速而直接撞击月球。另一种称为软着陆，这种着陆方式要求探测器在距月面一定高度时开启制动系统，把探测器的速度抵消至零，然后利用小推力发动机把探测器对月速度控制在很小的范围内，从而使其在着陆时的速度具有几米每秒的数量级。显然，对于科学研究，对探测器实施月球软着陆的科学价值要大于硬着陆。 1月球软着陆过程分析 目前月球软着陆方式主要有以下两种方式： 第一种就是直接着陆的方式。探测器沿着击中轨道飞向月球，然后在适当的月面高度实施制动减速，最终使探测器软着陆于月球表面。采用该方案时，探测器需要在距离目标点很远时就选定着陆点，并进行轨道修正。不难发现，该方法所选的着陆点只限于月球表面上接近轨道能够击中的区域，所以能够选择的月面着陆点的区域是相当有限的。 第二种方法就是先经过一条绕月停泊轨道，然后再伺机制动下降到月球表面，如图17-1所示。探测器首先沿着飞月轨道飞向月球，在距月球表面一定高度时，动力系统给探测器施加一制动脉冲，使其进入一条绕月运行的停泊轨道；然后根据事先选好的着陆点，选择霍曼变轨起始点，给探测器施加一制动脉冲，使其进入一条椭圆形的下降轨道，最后在近月点实施制动减速以实现软着陆。 主制动段 开始点 图17-1 月球软着陆过程示意图 与第一种方法相比，第二种方法有以下几个方面较大的优越性： 1）探测器可以不受事先选定着陆点的约束，可以在停泊轨道上选择最佳的着陆点，具有很大的选择余地。
modelsim使用 + 前仿真 + 后仿真 + verilog
Modelsim 6.0 使用教程 1. Modelsim简介 Modelsim仿真工具是Model公司开发的。它支持Verilog、VHDL以及他们的混合仿真，它可以将整个程序分步执行，使设计者直接看到他的程序下一步要执行的语句，而且在程序执行的任何步骤任何时刻都可以查看任意变量的当前值，可以在Dataflow窗口查看某一单元或模块的输入输出的连续变化等，比quartus自带的仿真器功能强大的多，是目前业界最通用的仿真器之一。 对于初学者，modelsim自带的教程是一个很好的选择，在Help->SE PDF Documentation->Tutorial里面.它从简单到复杂、从低级到高级详细地讲述了modelsim的各项功能的使用，简单易懂。但是它也有缺点，就是它里面所有事例的初期准备工作都已经放在example文件夹里，直接将它们添加到modelsim就可以用，它假设使用者对当前操作的前期准备工作都已经很熟悉，所以初学者往往不知道如何做当前操作的前期准备。 2.安装 同许多其他软件一样，Modelsim SE同样需要合法的License,通常我们用Kengen产生license.dat。 ⑴．解压安装工具包开始安装，安装时选择Full product安装。当出现Install Hardware Security Key Driver时选择否。当出现Add Modelsim To Path选 择是。出现Modelsim License Wizard时选择Close。 ⑵．在C盘根目录新建一个文件夹flexlm，用Keygen产生一个License.dat,然后 复制到该文件夹下。 ⑶．修改系统的环境变量。右键点击桌面我的电脑图标，属性->高级->环境变量-> （系统变量）新建。按下图所示内容填写，变量值内如果已经有别的路径了， 请用“；”将其与要填的路径分开。LM_LICENSE_FILE = c:\flexlm\license.dat
多物理场仿真软件技术参数
多物理场仿真软件技术参数 一、技术规格要求（*必须满足） 1. 软件的功能需求 1.1 使用有限元算法。 1.2 具有多物理场（三个及以上）一次性同时求解的直接耦合功能。 1.3 图形化用户界面，预置前处理、求解器，以及后处理功能。 1.4 具有App 开发器。 1.5 具有热传递仿真功能。 1.6 具有结构力学仿真功能。 1.7 具有CFD 仿真功能。 1.8 具有与Excel 的双向调用功能。 1.9 具有几何建模功能。 1.10 具有半导体仿真功能。 1.11 具有波动光学仿真功能。 1.12 具有材料库功能。 1.13 具有案例模型。 2. 基本功能 2.1 所有数值计算均基于有限元方法。 2.2 任意指定多物理场耦合，并且可以一次性同时求解的直接耦合功能。 2.3 提供前处理器、求解器和后处理器。 2.4 提供图形化自定义偏微分方程接口（系数型、广义型、弱解型），不需要用户编写程序就可以求解自己的方程，并可以与预置的物理场接口耦合。 2.5 可以导入/导出数组文件、表格、文件等。 2.6 自带网格剖分功能，可以智能或者手动剖分网格，创建结构化和非结构化网 格。 3. 半导体仿真功能 3.1 可以仿真分析双极晶体管、金属半导体场效应晶体管 (MESFET)、金属氧化物半导 体场效应晶体管 (MOSFET)、绝缘栅双极晶体管 (IGBT)、肖特基二极管和 P-N 结等。 3.2 可以分析包含光跃迁来模拟诸如太阳能电池、发光二极管(LED) 以及光电二 极管等一系列器件。 3.3 可以求解电子和空穴的浓度以及伏安特性曲线。 4. 波动光学仿真功能 4.1 提供专用的工具来模拟线性和非线性光学介质中的电磁波传播，实现精确的元件仿 真和光学设计优化。 4.2 可以在光学结构中进行频域或时域的高频电磁波仿真。 4.3 可以进行特征频率模式分析、频域和时域电磁仿真。例如计算传输和反射系数。 5. 材料库功能 5.1 材料库中包含 2500 种材料的数据，包括化学元素、矿物、金属合金、热绝缘材料、半导体和压电材料等。 5.2 不仅可以绘制和检查这些函数的定义，而且还可以进行添加或更改。也可以在其他 依赖材料属性函数的物理场耦合中调用这些函数。 6. 几何建模功能 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
反相器设计前仿与后仿流程
目录 前端电路设计与仿真 (2) 第一节双反相器的前端设计流程 (2) 1、画双反相器的visio原理图 (2) 2、编写.sp文件 (2) 第二节后端电路设计 (4) 一、开启linux系统 (4) 2、然后桌面右键重新打开Terminal (6) 双反相器的后端设计流程 (7) 一、schematic电路图绘制 (7) 二、版图设计 (21) 画版图一些技巧： (29) 三、后端验证和提取 (30) 第三节后端仿真 (37) 其它知识 (40)
前端电路设计与仿真 第一节双反相器的前端设计流程1、画双反相器的visio原理图 in V DD M2 M3 out 图1.1 其中双反相器的输入为in 输出为out，fa为内部节点。电源电压V DD=1.8V，MOS 管用的是TSMC的1.8V典型MOS管(在Hspice里面的名称为pch和nch，在Cadence里面的名称为pmos2v和nmos2v)。 2、编写.sp文件 新建dualinv.txt文件然后将后缀名改为dualinv.sp文件 具体实例.sp文件内容如下：
.lib 'F:\Program Files\synopsys\rf018.l' TT 是TSMC用于仿真的模型文件位置和选择的具体工艺角*****这里选择TT工艺角*********** 划红线部分的数据请参考excel文件《尺寸对应6参数》，MOS管的W不同对应的6个尺寸是不同的，但是这六个尺寸不随着L的变化而变化。 划紫色线条处的端口名称和顺序一定要一致 MOS场效应晶体管描述语句：(与后端提取pex输出的网表格式相同) MMX D G S B MNAME
ModelSim的前后仿真(Quartus)
利用Quartus5.0实现功能仿真 1)打开一个工程文件。 2)打开Settings设置栏，选择Fitting Settings下的Simulator栏。在右边出现的设置栏中将 “Simulation Mode”的下拉菜单选择“Functional”，即可以实现软件下的功能仿真。（下拉菜单中有“Functional”、“Timing”和“Timing using Fast Timing Model”，分别代表可以在Quartus软件下实现功能仿真，时序仿真和快速时序仿真。最后一项一般不选，如果在Settings->Timing Requirement->More Settings下“Report Combined Fast/Slow Timing” 选项设为“On”，就可以选择最后一项。编译的报告里也会分别列出最快和最慢的时序报告。） 3)选择“Processing”菜单下的“Generate Functional Simulation Netlist”命令，否则将无法 启动仿真。 4)新建一个波形仿真文件，文件后缀名为.vwf。选择File菜单下的New->Other Files->Vector Waveform File。如下图所示，左边空白栏处是节点名的列表区，右边空白栏处是仿真波形的显示区。波形编辑窗口默认时间为1us，如果想改变仿真时间，可以选择Edit菜单下End Time，在弹出的对话框中选择需要的时间。将新建的波形仿真文件保存下来。
5)将需要仿真的信号加入波形编辑窗口。在列表区任一位置双击或者点击右键选择“Insert Node or Bus…”，弹出的对话框点击“Node Finder”按钮。在“Node Finder”界面中点击“List”按钮，有关信号的列表会出现在界面的左边，双击需要观察的信号加入至界面右边。如果工程中用到了很多信号，在左边列表中也会显示很多（Named编辑框默认的是*通配符），可以在Named编辑框中添加需要的信号名称实现模糊查找。界面中“Filter”下拉框中默认的是“Pins: all”，也就是说将要列出的信号都是IO管脚。如果需要观察一些内部信号，可以改变下拉框的参数，比如“Registers: Pre-Synthesis”。下图显示了仿真信号加入波形编辑窗口的情况。对于有些总线信号可以改变其显示的进制格式，比如二进制、八进制、十进制和十六进制。在列表中对应信号点击右键选择 “Properties”，弹出的对话框中选择“Radix”下拉框实现进制的转换。
汽车动力学仿真模型的发展
!汽车动力学发展历史简介 汽车动力学是伴随着汽车的出现而发展起来的 一门专业学科。人们很早就认识到“$%&’()*+”转向和应用弹性悬架可使乘客感到更加舒适等基本原 理［,］，但那只是一种感性的认识。在各国学者的不懈 努力下，这门学科逐渐发展成熟。-’.’/在,00#年1)’%23举行的题为“车辆平顺性和操纵稳定性”的会议上发表的论文，对,00"年以前汽车动力学的发 展做了较为全面的总结［ !］，见表,。近年来汽车动力学又有了进一步发展，大量的高水平学术论文和经典的汽车动力学专著相继被发表，而且开发出许多专为汽车动力学研究建立模型的软件，如美国密西根大学开发的$456%*(、$45678)等商业软件。汽车是一复杂的连续体系统，要想对其进行动力特性的预测和优化需建立经合理简化的抽象汽车模型，以达到缩短产品开发周期、保证整车性能指标和降低产品成本的目的。 "汽车动力学模型的发展 汽车动力学从严格意义上来讲包括对一切与车 辆系统相关运动的研究，然而最为核心的是平顺性和操纵稳定性这两大领域，一般认为平顺性主要研究影响车身的垂向跳跃、俯仰、侧倾振动的因素，而操纵稳定性主要研究车辆的横向、横摆和侧倾运动。建模时一般假设平顺性和操纵稳定性之间无偶合关系。 "#!汽车平顺性模型 在汽车平顺性的早期研究阶段，限于当时数学、 力学理论、计算手段及试验方法，把系统简化成集中质量—弹簧—阻尼模型，如图,所示。 图,整车集中质量—弹簧—阻尼模型 此类模型一般先以函数的形式给出其动能!和势能"以及表达系统阻尼性质的物理量耗散能 !的表达式： 【摘要】汽车动力学包括对一切与车辆系统相关运动的研究，其最核心的是平顺性和操纵稳定性这两大领域。在简要说明了汽车动力学发展过程的基础上介绍了平顺性和操纵稳定性两大领域的模型发展过程。平顺性模型主要经过集中质量—弹簧—阻尼模型、有限元模型和动态子结构模型阶段；而操纵稳定性模型从低自由度线性模型、非线性多自由度模型发展到多体模型。最后提出了汽车动力学仿真模型的发展动向。 主题词：汽车动力学模型发展 中图分类号：9:;,<,文献标识码：$ 文章编号：,"""=#>"#（!""#）"!=""",=": $%&%’()*%+,(-.%/01’%$2+3*0140*5’3,0(+6(7%’ ?2*+.@’8A?2*+.B8+.2*8AC48D*8/8+AB8*D6+.E’8 （B8/8+9+8F’(785G ） 【89:,;31,】H’28%/’IG+*)8%7754I8’7*//)6F’)’+57(’/’F*+556F’28%/’7G75’)*+I 857%6(’8752’5J6E8’/I76E (8I’K *L8/85G *+I 2*+I/8+.75*L8/85G<1+52’M*M’(AI’F’/6M8+.M(6%’776E )6I’/76E F’28%/’(8I’*L8/85G *+I 2*+I/8+.75*L8/85G *(’8+K 5(6I4%’I *E5’(I’F’/6M)’+5%64(7’6E F’28%/’IG+*)8%78778)M/G 8+5(6I4%’I 本文介绍cadence软件的入门学习，原理图的创建、仿真，画版图和后仿真等一全套过程，本教程适合与初学着，讲到尽量的详细和简单，按照给出的步骤可以完全的从头到尾走一遍，本教程一最简单的反相器为例。 打开终端，进入文件夹目录，输入icfb&启动软件，主要中间有个空格。 启动后出现下图： 点击Tools的Library Manager，出现如下： 上面显示的是文件管理窗口，可以看到文件存放的结构，其中Library就是文件夹，Cell就是一个单元，View就是Cell的不同表现形式，比如一个mos管是一个Cell，但是mos管有原理图模型，有版图模型，有hspice参数模型，有spectre参数模型等，这就列举了Cell的4个View。他们之间是树状的关系，即，Library里面有多个Cell，一个Cell里面有多个View。应该保持一个好习惯就是每个工程都应该建立一个Library，Cell和View之间的管理将在后面介绍。 现在建立工程，新建一个Library，如下左图，出现的对话框如下有图： 在上右图中选择合适的目录，并敲入名字，这里取的是inv，这就是新建的文件夹的名字，以后的各种文件都在这个文件夹下。OK后出现下面对话框 这个对话框是选择是否链接techfile，如果只是原理图仿真而不用画版图，就选择Dont need a techfile，这里我们要画版图，而且有工艺库，选择Attach to an existing techfile，OK 后出现下面对话框： 在technology Library选择tsmc18rf，我们使用的是这个工艺库。Inv的文件夹就建好了，在Library Manager就有它了，如下图： 文件夹建好了后，我们要建立原理图，在inv的Library里面新建Cell如下： 车辆动力学主要仿真软件 I960年，美国通用汽车公司研制了动力学软件DYNA主要解决多自由度无约束的机械系统的动力学问题，进行车辆的“质量－弹簧－阻尼”模型分析。作为第一代计算机辅助设计系统的代表，对于解决具有约束的机械系统的动力学问题，工作量依然巨大，而且没有提供求解静力学和运动学问题的简便形式。 随着多体动力学的诞生和发展，机械系统运动学和动力学软件同时得到了迅速的发展。1973 年,美国密西根大学的N.Orlandeo 和，研制的ADAM 软件，能够简单分析二维和三维、开环或闭环机构的运动学、动力学问题，侧重于解决复杂系统的动力学问题，并应用GEAR 刚性积分算法，采用稀疏矩阵技术提高计算效率。1977年,美国Iowa 大学在，研究了广义坐标分类、奇异值分解等算法并编制了DADS软件，能够顺利解决柔性体、反馈元件的空间机构运动学和动力学问题。随后，人们在机械系统动力学、运动学的分析软件中加入了一些功能模块，使其可以包含柔性体、控制器等特殊元件的机械系统。 德国航天局DLF早在20世纪70年代，Willi Kort tm教授领导的团队就开始从事MBS软件的开发，先后使用的MBS软件有Fadyna (1977)、MEDYNA1984),以及最终享誉业界的SIMPAC(1990). 随着计算机硬件和数值积分技术的迅速发展，以及欧洲航空航天事业需求的增长，DLR决定停止开发基于频域求解技术的MED YN软件，并致力于基于时域数值积分技术的发展。1985年由DLR开发的相对坐标系递归算法的SIMPACI软件问世，并很快应用到欧洲航空航天工业，掀起了多体动力学领域的一次算法革命。 同时，DLR首次在SIMPAC嗽件中将多刚体动力学和有限元分析技术结合起来，开创了多体系统动力学由多刚体向刚柔混合系统的发展。另外，由于SIMPACI算法技术的优势，成功地将控制系统和多体 计算技术结合起来，发展了实时仿真技术。cadence入门教程
动力学主要仿真软件