數(shù)字IC設(shè)計流程

1、需求分析與規(guī)格制定

對市場調(diào)研，弄清需要什么樣功能的芯片。

芯片規(guī)格，也就像功能列表一樣，是客戶向芯片設(shè)計公司提出的設(shè)計要求，包括芯片需要達(dá)到的具體功能和性能方面的要求。

　　2、架構(gòu)設(shè)計與算法設(shè)計

根據(jù)客戶提出的規(guī)格要求，對一些功能進(jìn)行算法設(shè)計，拿出設(shè)計解決方案和具體實現(xiàn)架構(gòu)，劃分模塊功能。

      3、HDL編碼

　　使用硬件描述語言（VHDL，Verilog HDL）分模塊以代碼來描述實現(xiàn)，RTL coding，linux環(huán)境下一般用Gvim作為代碼編輯器。

　　4、功能

驗證就是檢驗編碼設(shè)計的正確性。不符合規(guī)格要重新設(shè)計和編碼。設(shè)計和驗證是反復(fù)迭代的過程，直到驗證結(jié)果顯示完全符合規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。該部分稱為前。

　　5、邏輯綜合――Design Compiler

　　驗證通過，進(jìn)行邏輯綜合。邏輯綜合就是把HDL代碼翻譯成門級網(wǎng)表netlist。

綜合需要設(shè)定約束條件，就是你希望綜合出來的電路在面積，時序等目標(biāo)參數(shù)上達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。然而，在230℃~260℃的范圍中的無鉛工藝?yán)?，任何濕度的存在都能夠形成足夠?qū)е缕茐姆庋b的?。ū谆睿┗虿牧戏謱印＿壿嬀C合需要基于特定的綜合庫，不同的庫中，門電路基本標(biāo)準(zhǔn)單元（standard cell）的面積，時序參數(shù)是不一樣的。所以，綜合庫不一樣，綜合出來的電路在時序，面積上是有差異的。一般來說，綜合完成后需要再次做驗證（這個也稱為后）

邏輯綜合工具：Synopsys的Design Compiler，工具選擇上面的三種工具均可。

　　6、靜態(tài)時序分析——STA

Static Timing Analysis（STA），靜態(tài)時序分析，驗證范疇，它主要是在時序上對電路進(jìn)行驗證，檢查電路是否存在建立時間（setup time）和保持時間（hold time）的違例（violation）。主要的工具有：LEDALEDA是可編程的語法和設(shè)計規(guī)范檢查工具，它能夠?qū)θ酒腣HDL和Verilog描述、或者兩者混合描述進(jìn)行檢查，加速SoC的設(shè)計流程。這個是數(shù)字電路基礎(chǔ)知識，一個寄存器出現(xiàn)這兩個時序違例時，是沒有辦法正確采樣數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的，所以以寄存器為基礎(chǔ)的數(shù)字芯片功能肯定會出現(xiàn)問題。

IC產(chǎn)品的質(zhì)量解說

質(zhì)量（Quality）和可靠性（Reliability）在一定程度上可以說是IC 產(chǎn)品的生命，好的品質(zhì)，長久的耐力往往就是一顆IC產(chǎn)品的競爭力所在。芯片組，則是一系列相互關(guān)聯(lián)的芯片組合，它們相互依賴，組合在一起能發(fā)揮更大的作用，比如計算機(jī)里面的處理器和南北橋芯片組，手機(jī)里面的射頻、基帶和電源管理芯片組。在做產(chǎn)品驗證時我們往往會遇到三個問題，驗證什么，如何去驗證，哪里去驗證，這就是what, how , where 的問題了。解決了這三個問題，質(zhì)量和可靠性就有了保證，制造商才可以大量地將產(chǎn)品推向市場，客戶才可以放心地使用產(chǎn)品?，F(xiàn)將目前較為流行的測試方法加以簡單歸類和闡述，力求達(dá)到拋磚引玉的作用。

質(zhì)量（Quality） 就是產(chǎn)品性能的測量，它回答了一個產(chǎn)品是否合乎規(guī)格（SPEC）的要求，是否符合各項性能指標(biāo)的問題；可靠性（Reliability）則是對產(chǎn)品耐久力的測量，它回答了一個產(chǎn)品生命周期有多長，簡單說，它能用多久的問題。深圳瑞泰威科技有限公司是國內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè)，專業(yè)從事各類驅(qū)動IC、存儲IC、傳感器IC、觸摸IC銷售，品類齊全，具備上百個型號。所以說質(zhì)量（Quality）解決的是現(xiàn)階段的問題，可靠性（Reliability）解決的是一段時間以后的問題。知道了兩者的區(qū)別，我們發(fā)現(xiàn)，Quality 的問題解決方法往往比較直接，設(shè)計和制造單位在產(chǎn)品生產(chǎn)出來后，通過簡單的測試，就可以知道產(chǎn)品的性能是否達(dá)到SPEC 的要求，這種測試在IC的設(shè)計和制造單位就可以進(jìn)行。相對而言，Reliability 的問題似乎就變的十分棘手，這個產(chǎn)品能用多久，who knows? 誰會能保證今天產(chǎn)品能用，明天就一定能用？為了解決這個問題，人們制定了各種各樣的標(biāo)準(zhǔn).

數(shù)字IC測試

隨著Internet的普及,遠(yuǎn)程教育在我國已有了很大的發(fā)展,尤其是CAI課件以及一些教學(xué)交互的軟件的研究已有相當(dāng)?shù)某潭?。如果你用的是PC Astro那你可用write_milkway,read_milkway傳遞數(shù)據(jù)。然而遠(yuǎn)程實驗的發(fā)展卻大大落后,這是由于不同領(lǐng)域?qū)嶒灥倪h(yuǎn)程化需要研究不同的實現(xiàn)方法。 在本文中首先闡述了一種高校電子信息類專業(yè)數(shù)字邏輯以及現(xiàn)代可編程器件(FPGA/CPLD)等課程的遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中使用遠(yuǎn)程測試(數(shù)字IC測試)來實現(xiàn)實實在在的硬件實驗,使得這個系統(tǒng)不同于純軟件的。 

接著敘述了該實驗系統(tǒng)中虛擬實驗環(huán)境軟件和實驗服務(wù)提供端的數(shù)字IC測試系統(tǒng)的設(shè)計。AstroalsoincludeLVS/DRCcheckcommands。虛擬實驗環(huán)境軟件提供一個可靈活配置、形象直觀的實驗界面,這個界面為使用者提供了實驗的感性認(rèn)識。數(shù)字IC測試系統(tǒng)完成實際實驗:提供激勵并測試響應(yīng)。本文敘述的數(shù)字IC測試系統(tǒng)可對多達(dá)96通道的可編程器件進(jìn)行實驗,另外它還作為面向維修的測試儀器,具有在線測試、連線測試、V-I測試、施加上拉電阻、調(diào)節(jié)門檻比較電平等功能。

數(shù)字系統(tǒng)實時驗證

在利用MP3C硬件平臺的基礎(chǔ)上搭建驗證平臺來實現(xiàn)對數(shù)字系統(tǒng)的驗證,根據(jù)該系統(tǒng)的特點,完成了軟硬件驗證平臺的構(gòu)建和軟件的配置。芯片組的識別也非常容易，以Intel440BX芯片組為例，它的北橋芯片是Intel82443BX芯片，通常在主板上靠近CPU插槽的位置，由于芯片的發(fā)熱量較高，在這塊芯片上裝有散熱片。該驗證系統(tǒng)主要是由APTIX MP3C系統(tǒng)、Spartan-IIE FPGA和相應(yīng)的EDA軟件等組成。 主要對驗證的整體方案以及系統(tǒng)各個模塊的功能和實現(xiàn)進(jìn)行了深入的分析。介紹了IC設(shè)計的流程和IC驗證的重要性;并對MP3C的FPCB和FPIC等模塊以及Spartan-IIE開發(fā)板的FPGA、I/O和接口等模塊的性能和使用方法進(jìn)行了詳細(xì)說明。

然后提出了以MP3C為核心的快速數(shù)字系統(tǒng)驗證的硬件平臺實現(xiàn)方法,其中激勵產(chǎn)生和數(shù)據(jù)采集觀察是通過在一塊評估板中來實現(xiàn);在EXPLORER軟件中完成整個系統(tǒng)的搭建、FPGA的布局布線和FPCB的編譯。芯片一般是指集成電路的載體，也是集成電路經(jīng)過設(shè)計、制造、封裝、測試后的結(jié)果，通常是一個可以立即使用的獨立的整體。并且根據(jù)這一方法實現(xiàn)了對復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)FFT進(jìn)行驗證,后得出了正確的結(jié)果,證明這一方法是切實有效的。此方法能縮短IC開發(fā)周期,提高IC驗證的效率,對將來IC發(fā)展來說很具有實際意義。