CN100367228C

CN100367228C - 一种集成电路的仿真方法

Info

Publication number: CN100367228C
Application number: CNB2004100548667A
Authority: CN
Inventors: 厉进军
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Dr. Technology Exchange Center Co., Ltd.
Priority date: 2004-07-31
Filing date: 2004-07-31
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2024-07-31
Also published as: CN1728103A

Abstract

本发明公开了一种集成电路的仿真方法，以解决现有技术中存在仿真效率低的问题。所述方法为：根据集成电路的仿真模型接口参数判断该集成电路的接口模型电路是否已进行归一化处理，如果是则由仿真程序产生激励源信号，并调用符合归一化处理类型的接口模型电路进行仿真；否则根据包含信号数量和信号流向的仿真模型接口参数产生符合归一化处理类型的接口模型电路；然后由仿真程序产生激励源信号，并调用符合归一化处理类型的接口模型电路进行仿真。

Description

一种集成电路的仿真方法

技术领域

本发明涉及电子和通信领域的仿真技术，尤其一种集成电路的仿真方法。

背景技术

在通讯产品中，随着系统的工作频率越来越高和系统越来越复杂，通过板级仿真和系统级仿真来进行信号完整性分析的需求越来越迫切。一块印制电路板不经过板级仿真分析就拿去投板，然后再在调试中去发现问题的设计方法已无法适应市场发展的要求，而进行信号完整性仿真的关键问题在于仿真模型的建立。

每当进行仿真前，必然会要求各集成电路设计者提供集成电路的SPICE模型。不同的集成电路供应商会提供不同格式的描述集成电路输入/输出(I/O)单元子电路的SPICE模型和半导体特性的制造参数信息的模型文件。正是由于没有统一格式的仿真模型，在仿真过程中，必须花大量的时间对模型文件进行处理，如：处理模型的电压、输入输出、仿真条件及制造参数等。在处理集成电路的仿真模型后方可进行仿真，而且有多少人使用，就必须进行这样的重复处理，从而增加了仿真时间，导致仿真效率十分低下。

发明内容

本发明提供一种集成电路的仿真方法，以解决现有仿真技术中存在仿真效率低的问题。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种集成电路的仿真方法，包括步骤：

A、根据集成电路的仿真模型接口参数判断该集成电路的接口模型电路是否已进行归一化处理，如果是则进行步骤C，否则进行步骤B；

B、根据包含信号数量和信号流向的仿真模型接口参数产生符合归一化处理类型的接口模型电路；

C、由仿真程序产生激励源信号，并调用符合归一化处理类型的接口模型电路进行仿真。

根据上述方法：

步骤B包括步骤：

根据缓冲器仿真模型的电压、输入输出、仿真条件、制造参数以及缓冲器仿真模型各节点代表的含义，输出缓冲器仿真模型的输入输出接口节点的功能图；

处理封装仿真模型，输出封装仿真模型的典型参数；

合成缓冲器仿真模型和封装仿真模型，使用同一节点替代缓冲器仿真模型和封装仿真模型的连接节点；

根据集成电路仿真模型的信号数量和信号流向，去除原有对仿真模型接口的处理，产生符合归一化处理类型的接口模型电路。

步骤B中根据信号数量和信号流向产生单端输入、单端输出、单端双向、差分输入、差分输出或差分双向类型的接口模型电路。

采用本发明的集成电路仿真方法，只需对集成电路设计者提供的仿真模型进行一次归一化分类处理后，其它使用该集成电路的仿真分析人员就可以根据归一化调用规则直接调用模型，无需再重复处理原集成电路设计者提供的仿真模型，因而具有速度快和效率高的特点。本仿真方法经多次试验表明，本发明的仿真速率比现有技术的仿真速率方法提高了2到4倍。

附图说明

图1为本发明仿真的主要流程图；

图2为集成电路仿真模型基本结构示意图；

图3为集成电路仿真模型的归一化分类示意图；

图4为归一化处理的流程图。

具体实施方式

本发明中的归一化处理是指就是不管集成电路设计者提供什么形式的仿真模型电路，仿真模型接口都可以统一处理为单端输入、单端输出、单端双向、差分输入、差分输出和差分双向等六种类型之一。

参阅图1所示，本发明的主要过程为：

1、读取仿真电路的仿真模型。

2、根据模型归一化处理的方法对仿真模型进行是否已归一化的判断，即仿真模型接口是否为单端输入、单端输出、单端双向、差分输入、差分输出和差分双向接口之一；如果是则进行步骤4，否则进行步骤3

3、对仿真模型接口进行归一化处理，并产生归一化处理后的仿真模型。

4、根据仿真模型的拓扑结构搭建仿真模块，产生仿真激励源信号进行仿真，并输出仿真结果。

参阅图2所示，一个集成电路器件可以分为内核(core)、缓冲器(buffer)、封装(package)三个部分。缓冲器主要描述缓冲器的电平电路特性；封装参数部分描述的是封装所带来的寄生参数信息相关参数，如寄生电容、寄生电阻、寄生电感等参数；内核，就是集成电路实现相应功能的过程。在仿真过程中并不会对内核、缓冲器和封装电路进行处理，处理的只是集成电路的电气接口特性。因此，集成电路仿真模型基本结构，可以由内核与缓冲器相连的节点(core)；缓冲器(buffer)；缓冲器与封装相连的节点(pad)；封装；器件管脚节点(pin)组成。

参阅图3所示，进行归一化处理时，根据集成电路的输入输出(IO)缓冲信息接口的信号数量，可以分为单端(只有一个输入输出端)和差分(两个以上输入输出端)两种。根据信号流向，可以分为输入、输出、双向三种。因此不管集成电路设计者提供什么形式的仿真模型电路，仿真模型接口电路都可以统一处理为单端输入、单端输出、单端双向、差分输入、差分输出和差分双向等六种类型之一。以下分别对这几种类型进行说明。

1、单端输入仿真模型接口

由内核输入节点corein、缓冲器输入节点padn、管脚输入节点pinin和电源电压默认参数vdd组成。电路名称处理为i_XXX；其中i：表示输入管脚input(仿真模型接口信号只能是作为输入信号使用)；其中XXX：用自行处理的唯一电路模型名称替代。

SPICE单端输入接口电路处理为：

.subckt i_XXX corein padin pinin vdd＝3.3V

因此，HSPICE单端输入调用模型电路处理为：

X_i_XXX corein padin pinin i_XXX vdd＝3.3V

其中3.3V是vdd的典型工作电压，可由实际调用时工作电压值替代。

2、单端输出仿真模型接口

由内核输出节点coreout、缓冲器输出节点padout、管脚输出节点pinout和电源电压默认参数vdd组成。电路名称处理为o_XXX；其中o：表示输出接口output(表示仿真模型接口信号只能是作为输出信号使用)；其中XXX：用自行处理的唯一仿真模型名称替代。

SPICE单端输出接口电路处理表示为：

.subckt o_XXX coreout padout pinout vdd＝3.3V

因此，HSPICE单端输出调用模型电路处理为：

X_o_XXX coreout padout pinout o_XXX vdd＝3.3V

3、单端双向仿真模型接口

由内核输入输出节点coreio、缓冲器输入输出节点padio、管脚输入输出节点pinio和电源电压默认参数vdd、输入输出选择默认参数en＝0组成。电路名称处理为io_XXX；其中io：表示输入输出input/output(代表仿真模型接口信号即可作为输入信号使用，也可作为输出信号使用)；其中XXX：用自行处理的唯一电路模型名称替代；输入输出选择参数en＝0，默认为输出output，当en＝1是默认是输入Input。

SPICE单端双向接口电路处理为：

.subckt io_XXX coreio padio pinio vdd＝3.3V en＝0

因此，HSPICE单端双向调用模型电路处理为：

X_io_XXX coreio padio pinio io_XXX vdd＝3.3V en＝0

其中3.3V是vdd的典型工作电压，可由实际调用时工作电压值替代。如果作为输入使用时参数设en＝1。

4、差分输入仿真模型接口

由内核差分输入节点(coreip和corein)、缓冲器差分节点(padip和padin、管脚差分对节点(pinip和pinin)和电源电压默认参数vdd。电路名称处理为di_XXX；其中di：表示差分输入different input；其中XXX：用自行处理的唯一电路模型名称替代。

SPICE差分输入仿真模型接口电路处理为：

.subckt di_XXX coreip corein padip padin pinip pinin vdd＝3.3V

因此，HSPICE差分输入调用模型电路处理为：

X_di_XXX coreip corein padip padin pinip pinin di_XXX vdd＝3.3V

5、差分输出仿真模型接口处理。

由内核差分输出节点(coreop和coreon)、缓冲器差分输出节点(padop和padon)、管脚差分对输出节点(pinop和pinon)和电源电压默认参数vdd组成。电路名称处理为do_XXX；其中do：表示差分输入different output；其中XXX：用自行处理的唯一电路模型名称替代。

SPICE差分输出仿真模型接口电路处理为：

.subckt do_XXX coreop coreon padop padon pinop pinon vdd＝3.3V

因此，HSPICE差分输出调用模型接口电路处理为：

X_do_XXX coreop coreon padop padon pinop pinon do_XXX vdd＝3.3V

6、差分双向仿真模型接口

由内核差分输入输出节点(coreiop和coreion)、缓冲器差分输入输出节点(padiop和padion、管脚差分输入输出节点(piniop和pinion)和电源电压默认参数vdd。电路名称处理为dio_XXX；其中di：表示差分输入different input/output，XXX：用自行处理的唯一电路模型名称替代。

SPICE差分双向仿真模型接口电路处理为：

.subckt dio_XXX coreiop coreion padiop padion piniop pinion vdd＝3.3V

因此，HSPICE差分双向调用模型电路处理为：

X_dio_XXX coreiop coreion padiop padion piniop pinion dio_XXX vdd＝3.3V

参阅图4所示，对仿真模型进行归一化处理包括下述步骤：

A、处理缓冲器仿真模型的工作条件。根据缓冲器仿真模型的电压、输入输出、仿真条件、制造参数等，根据缓冲器各节点代表的含义，输出缓冲器的输入输出接口节点的功能图。

B、处理封装仿真模型，输出封装模型的典型参数。

C、综合处理缓冲器和封装两部分的仿真模型。合成缓冲器仿真模型和封装仿真模型两部分仿真模型，使用同一节点替代缓冲器和封装模型的连接节点。

D、根据集成电路仿真模型的信号数量和信号流向，去除原有集成电路设计者提供的仿真模型接口处理，处理成符合上述归一化分类处理的仿真模型接口电路。

通过上述处理，一个符合归一化的集成电路接口处理的仿真模型就自动产生了。

一旦建立了符合归一化分类处理的集成电路仿真模型，只要按照归一化分类处理仿真模型的调用规则，调用处理后的仿真模型，由拓扑结构搭建仿真模块和输出仿真结果模块直接利用现有的仿真器进行仿真和输出仿真结果，无需反复的重新处理原集成电路设计者提供的仿真模型，能够大大提高仿真效率。

Claims

1.一种集成电路的仿真方法，其特征在于包括步骤：

2.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，步骤B包括步骤：

处理封装仿真模型，输出封装仿真模型的典型参数；

3.如权利要求1或2所述的仿真方法，其特征在于，步骤B中根据信号数量和信号流向产生单端输入、单端输出、单端双向、差分输入、差分输出或差分双向类型的接口模型电路。

4.如权利要求3所述的仿真方法，其特征在于，单端输入类型的接口模型电路由内核节点、缓冲器输入节点、管脚输入节点和电源电压参数构成。

5.如权利要求3所述的仿真方法，其特征在于，单端输出类型的接口模型电路由内核输出节点、缓冲器输出节点、管脚输出节点和电源电压参数构成。

6.如权利要求3所述的仿真方法，其特征在于，单端双向类型的接口模型电路由内核输入输出节点、缓冲器输入输出节点、管脚输入输出节点和电源电压参数构成。

7.如权利要求3所述的仿真方法，其特征在于，差分输入类型的接口模型电路由内核差分输入节点、缓冲器差分输入节点、管脚差分输入节点和电源电压参数构成。

8.如权利要求3所述的仿真方法，其特征在于，差分输出类型的接口模型电路由内核差分输出节点、缓冲器差分输出节点、管脚差分输出节点和电源电压参数构成。

9.如权利要求3所述的仿真方法，其特征在于，差分双向类型的接口模型电路由内核差分输入输出节点、缓冲器差分输入输出节点、管脚差分输入输出节点和电源电压参数构成。