《集成电路版图设计与TannerEDA工具的使用》课件第7章

7.1S-Edit电路图编辑器简介7.2电路图的设计7.3电路设计图的查看、绘制和编辑7.4电路图的连接关系7.5网表和仿真7.6实例7.7创建符号视图习题第7章Tanner的S-Edit电路图编辑器

7.1.1启动S-Edit电路图编辑器

启动S-Edit电路图编辑器的方法是双击电路图编辑器图标“”，或者选择开始→程序→TannerEDA→TannerToolsV12.2→S-EditV12.2。

7.1S-Edit电路图编辑器简介7.1.2S-Edit界面介绍

电路图编辑器被启动后会出现S-Edit界面，如图7.1所示。图7.1S-Edit界面7.1.3设计的结构

在使用电路图编辑器的时候，正确地理解设计的基本结构是非常重要的。在电路图编辑器中设计的元素包括：设计(Design)、库(Library)、单元(Cell)、属性(Properties)和视图(View)。

Design包括设计数据库的所有元素。一个库也是一个Design，只是Library中的所有单元都被其他的Design所调用，一个Design可以调用多个Library中的单元，而任何一个给定的Library都可以被多个Design调用。Cell是设计的基本单位，一个设计里可以包含多个Cell。Properties是对象的特征。Cell可以包含多个类型的View，也可以被其他的Cell调用。一个View只是一个Cell定义的组成部分，它是对单元的不同方式的描述。一个Cell可以看它的Symbol视图、Schematic视图或Interface视图。

Symbol视图是对一个单元的图形描述，Schematic视图是对电路连接的定义，Interface视图是对单元输入/输出端口的定义。7.1.4显示模式

S-Edit界面的显示模式比较灵活，可以根据需要调整界面上的各个元素。电路图编辑器的工具栏、导航界面和设计窗口可以固定在界面上，也可以悬浮在应用窗口的任意位置。另外，设计窗口可以被显示或隐藏，对象、背景和格点的颜色也可以被设置。7.1.5S-Edit的设置

对S-Edit进行设置的命令是Setup。在Setup菜单下包含的选项有：颜色(Colors)、格点(Grids)、单位(Units)、页面(Page)、确认(Validation)、保护(Protection)、通用(General)、选择(Selection)、文字编辑和类型(TextEditorandStyles)以及SPICE仿真(SPICESimulation)。

其中颜色设置用来设置设计窗口中对象的颜色；格点设置用来设置显示格点的大小和类型；单位设置用来设置显示单位的单位类型和比例因数；页面设置用来设置页面的大小、页边空白和边界；确认设置用来设置名称域中允许的条目类型；保护设置用来保护设计文件不被编辑；通用设置用来设置设计窗口和语言显示；选择设置用来设置鼠标选择的行为；文字编辑和类型用来设置文本文件更新和字符的显示；SPICE仿真设置用来设置仿真参数和选项。

所做的设置如果只用于当前文件，则在修改完设置信息后直接点击对话框中的“Close”按钮；如果要将设置信息进行保存以便再次打开设计时可以将此设置信息载入，则点击对话框中的“Save”按钮；如果想载入一个已经保存好的设置文件，则点击对话框中的“Load”按钮，如图7.2所示。图7.2设置对话框7.2.1S-Edit中的设计

在电路图编辑器的菜单栏中，可选择文件(File)菜单项，在文件菜单下拉列表中选择新建(New)子菜单。其中有两个选项：新建设计(NewDesign)和新建文件(NewFile)。新建设计指的是新建一个电路图，而新建文件指的是新建一个文本文件。在TannerS-Edit较早的版本中，File下的New子菜单就是指新建一个设计。

7.2电路图的设计因此，新建一个设计的方法是：选择命令File→New→

NewDesign，在出现的对话框中填入新设计的名字和路径，如图7.3所示。图7.3新建设计对话框7.2.2S-Edit中的库

载入一个已经存在的设计时，该设计所参考的所有的库都会同时被载入，并出现在库导航界面中。当创建一个新的设计或参考一个当前没有打开的库中的元件时，需要明确载入设计库。

载入设计库的方法是：选择命令File→Open→AddLibrary，或直接点击库导航界面中的Add按钮，出现如图7.4所示的AddLibrary对话框，选择好需要的库，然后点击确认键(OK)就可以了。图7.4载入库7.2.3S-Edit中的单元和视图

在S-Edit中，编辑是以单元(Cell)为单位进行的。一个设计中可以包含多个单元，而每个单元可以是一个基本元件，也可以是一个电路。

每个单元具有两种视图(View)，一种是电路视图(SchematicView)，另一种是符号视图(SymbolView)。两种视图可以相互切换，切换的方法是选择命令View→CellView→ViewSymbol或View→CellView→ViewSchematic。

在较早版本的S-Edit中，设计的基本单位是模块(Module)，在新建一个设计后会自动出现一个名为Module0的模块设计窗口，而在V12.2版本的S-Edit中，新建一个设计后不会出现设计窗口，而必须要新建一个单元才会出现设计窗口。

1.新建一个单元或视图

新建一个单元或新建一个已经存在的单元的视图，方法是：选择命令Cell→NewView或点击快捷键N，在NewView对话框相应选项的下拉菜单中进行选择，如图7.5所示。图7.5NewView对话框

NewView对话框中的选项简单介绍如下。

(1) Design：选择单元所在的设计。

(2) Cell：填入或选择单元名。

(3) Viewtype：指定单元的视图类型。

(4) Viewname：指定单元的视图名称。

(5) Interfacename：指定单元所属的界面视图(InterfaceView)。

(6) Disablenamevalidation：选择此项可以阻止S-Edit检查命名违反规则。

2.打开一个单元的视图

打开当前载入的设计中的一个单元的视图的命令是Cell→OpenView或点击快捷键O。

3.复制单元

使用命令Cell→CopyCell可以复制一个单元和它所有的视图。单元可以在当前设计中被复制，也可以从一个设计中被复制到另一个设计中。

4.对单元和视图重命名

使用命令Cell→RenameCell可以修改一个单元的名字，但是不能修改单元中的视图的名字。对视图进行重命名的方法是选择命令Cell→RenameView。

5.删除视图

删除视图的操作是使用命令Cell→DeleteView。若该视图被例化，则不能被删除。如果一个单元的所有视图都被删除，则该单元也自动被删除。7.3.1设计窗口的平移和缩放

在S-Edit中，利用键盘中的方向键(↑、↓、←、→)可以将设计窗口向上、下、左、右四个方向平移。7.3电路设计图的查看、绘制和编辑

对设计窗口进行缩放的方法比较多，可以先按住快捷键“Z”，然后利用鼠标左键在S-Edit的设计窗口中将需要放大的区域框起来，这种放大的方法也可以用于版图编辑。还可以利用鼠标的滑轮，将滑轮向上滑可以放大窗口，将滑轮向下滑可以缩小窗口。利用键盘上的“+”和“－”键也可以进行放大和缩小操作。另外还有一种比较方便的放大方法，就是直接按“W”键，可以将设计窗口中选中的对象进行放大；按“Home”键可以将设计窗口缩放到使所有的对象刚好显示在工作区域中。7.3.2注释图形的绘制

1.绘制方框

绘制方框的方法是：首先选中工具栏中画方框的图标“”，然后利用鼠标左键在工作区域画一个方框。

2.绘制多边形

绘制多边形的方法是：首先选中工具栏中画多边形的图标“”，然后点击鼠标左键在工作区域确定多边形起始点的位置，然后移动光标到多边形第二个顶点的位置，并点击鼠标左键确定，重复上述步骤确定后面各顶点的位置。最后一个顶点位置确定好后，点击鼠标右键即结束绘图。在结束绘图之前，如果上一个顶点的位置需要取消，点击鼠标中键就可以了。

3.绘制线条

绘制线条的方法是：首先选中工具栏中画线形的图标“”，然后点击鼠标左键在工作区域确定线条起始点的位置，然后移动光标到多边形第二个顶点的位置，并点击鼠标左键确定。重复上述步骤确定后面的顶点位置，最后一个顶点位置确定好后，点击鼠标右键即结束绘图。在结束绘图之前，如果上一个顶点的位置需要取消，点击鼠标中键就可以了。线条顶点的个数可以是任意个。

需要特别注意的是，此处的线条只是一条线，不具有任何电气属性。

4.绘制圆形

绘制圆形的方法是：首先选中工具栏中画圆形的图标“”，然后点击鼠标左键在工作区域确定圆心的位置，再移动光标距离圆心一定的距离，这个距离就是圆的半径，最后松开鼠标就可以确定圆的半径。

5.添加标注文字

添加标注文字的方法是：首先选中工具栏中的图标“”，然后点击鼠标左键在工作区域确定标注文字的位置，此时会打开“LabelSetting”对话框，在对话框的“Text”中填入要添加的文字内容，在“FontSize”中填入文本的大小，最后点击确认键“OK”。7.3.3对象的选择

选择对象时首先要选中工具栏中的选择图标“”，然后在设计窗口中用鼠标左键点击要选择的对象就可以了。也可以用鼠标左键将多个对象框在方框中以将这些对象同时

选中。

点击快捷键“Ctrl+A”可以将当前激活窗口中的所有对象都选中，而点击“Alt+A”键可以将激活窗口中的所有对象都不选中。要从一组已选对象中移除对象，可以使用Alt+鼠标左键选择要移除的对象。

在对象类型工具栏中相关对象的图标上点击鼠标右键，在出现的菜单中选择“AllowSelect”项，则相关对象可以被选中。如果不选此项，则相关对象不能被选中，在对象图标中会用一个红点进行标记，如图7.6所示。图7.6红点标记相关对象不能被选中7.3.4对象的移动

在S-Edit中移动对象的方法与在L-Edit中类似，都是先选中要移动的对象，然后按住鼠标中键，就可以移动对象了。

如果要将对象移动一个指定的距离，则选择命令Draw→MoveBy，在对话框中填入X轴和Y轴方向需要移动的距离即可。

选择命令Draw→Rotate90degrees可以将所选对象沿逆时针方向旋转90°。选择命令Draw→Flip→Horizontal或点击快捷键H可以将所选对象水平翻转。选择命令Draw→

Flip→Vertical或使用快捷键H可以将所选对象垂直翻转。7.3.5对象绘图属性的更改

S-Edit中的单元和对象的特点是由其绘图属性决定的，可以通过修改这些属性(Property)来编辑对象以改变其相关的数值。7.3.6对象的删除

删除设计窗口中对象的方法是选中要删除的对象，然后选择命令Edit→Clear或点击删除键Del。另外使用命令Edit→Cut或快捷键(Ctrl+X)可以将对象剪切到剪贴板中，然后再粘贴到当前单元或其他单元中。7.3.7对象的复制和粘贴

复制对象的方法有两种：一种方法是选中对象后先选择命令Edit→Copy(Ctrl+C)将对象拷贝到剪贴板中，然后选择命令Edit→Paste(Ctrl+V)粘贴对象；另一种方法是选择命令Edit→Duplicate(Ctrl+D)。另外，使用Duplicate命令还可以创建阵列，具体方法是：先选中要复制的对象，然后选择命令Edit→Duplicate(Ctrl+D)，然后将复制的对象移动，距离原对象L，然后重复执行命令Edit→Duplicate(Ctrl+D)，就可以产生一个阵列，阵列中对象之间的距离为L。7.3.8Undo和Redo命令的使用

使用Edit→Undo命令或快捷键Ctrl+Z可以撤消最近进行的编辑操作。使用命令Edit→Redo或快捷键Ctrl+Y可以恢复上一个Undo操作所做的修改。7.4.1连线

要在电路图中添加连线，可使用命令Wires(Draw→

Electrical→Wire)或点击工具栏中的连线图标“”。

需要特别注意的是，虽然连线(Wires)和线条(Paths)看起来非常相似，但是两者存在根本的不同。连线是将对象进行电气连接，而线条则不是。在S-Edit中只支持直角连线。

画连线的方法与画线条类似，可以参阅前面介绍的线条的画法。7.4电路图的连接关系

7.4.2端口

在S-Edit中，端口分为输入端口(InPort)、输出端口(OutPort)、输入/输出端口(In/OutPort)、其他类型的端口(OtherPort)及全局端口(GlobalPort)。

使用工具栏中的图标或利用Draw→Electrical命令可以选择并放置端口。S-Edit会打开一个对话框，在这个对话框中可以设置端口名、端口大小和对齐参数。7.4.3焊点

在S-Edit中利用焊点(SolderPoint)来定义连线经过并进行电气连接的点。焊点的图标是“”。7.4.4连接点

连接点(ConnectionsPoints)用来定义连线、总线、例化端口、全局或局部端口、Net标签或NetCap的一个端点。用实心的连接点表示在连接点上发生了连接关系，空心的连接点表示在连接点上无连接关系产生，如图7.7所示。图7.7连接点7.4.5电路图的验证

在设计电路图的过程中，可能会产生一些错误，利用S-Edit的设计验证器可以查找这些错误，以帮助设计者进行修改。S-Edit的设计验证器可以查看的条目包括：悬空的连线，即连线中存在无连接的端点；悬空的端口，即例化单元的端口没有任何连接；例化单元无名字或名字不是唯一的；端口重名并具有相同的类型。

运行验证器的方法是选择命令Tools→DesignChecks或点击图标“”。7.5.1输入网表

在S-Edit中可以输入EDIF或SPICE文件。在输入网表文件之前，不许有一个设计被打开。输入SPICE文件的命令是File→Import→ImportSPICE，出现ImportSPICE对话框，如图7.8所示。7.5网 表 和 仿 真图7.8输入SPICE文件

ImportSPICE对话框中各选项简单介绍如下。

(1) Fromfile：指定要输入的SPICE文件的名字。

(2)Importtarget：指定SPICE文件将被输入的Design、Cell、Interfaceviewname和Connectivityviewname。

(3) Overwriteexistingviews：如果被输入的设计与SPICE文件中有重名的单元，则选择此选项将导致SPICE中的单元将设计中的重名单元覆盖。

(4) SPICEformattype：选择SPICE文件的格式。

(5) Prependdevicecharactertomodelnames：此选项被选中，SPICE中的器件特征将被列入网表中的模型名中。7.5.2输出网表

S-Edit可以将整个设计或设计的一部分输出到不同格式的网表文件中用来进行仿真或布局布线。一旦输出了一个网表，就可以用T-Spice来进行仿真，并用W-Edit来观察输出的仿真波形。

在输出SPICE网表文件时，可以选择与波形探测有关的若干选项，也可以选择在SPICE输出文件中是否支持 .end命令。如果计划在网表文件中还要包括其他的网表文件，则选择Exclude模式。

输出SPICE网表文件的命令是File→Export→ExportSPICE，相关对话框如图7.9所示。图7.9ExportSPICE对话框

ExportSPICE对话框中各选项介绍如下。

(1) Tofile：输入或浏览要输出网表的文件名。

(2) ExportSource：输入要输出网表的Design、Cell和View名称。

(3)Exportas：Top-levelcell选项用于在输出网表中定义此单元为设计的顶层单元；Subcircuitdefinition选项用以下格式定义网表为子电路网表：

.SUBCKTnamepin1[pin2...][par1=val1par2=val2...]

<subcircuitdefinition>

.ENDS[name]

(4) Exclude.model：选中此选项，则在输出网表中排除.model声明。

(5) Exclude.end：选中此选项，则在输出网表中排除.end声明。

(6) Excludeglobalpinsonsubcircuits：选中此选项，则全局端口将不被扩展于子电路的定义和调用中。

(7) Exportcontrolproperty：属性名包括 .OUTPUT、

.PRIMITIVE、.ORDER和.DEFINITION。如果此项为空白，则S-Edit将使用默认的SPICE.OUTPUT。新建一个反相器设计的步骤如下：

(1)启动S-Edit。双击图标“”，或者选择开始→程序→TannerEDA→TannerToolsV12.2→S-EditV12.2。

(2)新建一个设计。选择命令File→New→NewDesign，在相应对话框的“Designname”中填入新建设计的名字“inverter”，在“Creatinfolder”中填入新建设计的路径名“E:\Tanner\Class\INV”，然后点击OK键。7.6实例

(3)环境设置。选择命令Setup→Technology→SchematicUnits，设置“1internalunit=0.001inch”，然后选择“SchematicGrids”，对电路图格点进行如下设置：“MajorGrid”为0.500，“MinorGrid”和“SnapGrid”为0.050。点击保存按钮“Save”，关闭对话框。回到设计界面，选择命令File→Save→SaveDesignADC。

(4)创建一个新单元。选择命令Cell→NewView，在NewView对话框中填入如图7.10所示的内容，最后点击OK按钮。图7.10创建新单元对话框设置

(5)添加设计库。点击库导航界面的“ADD”按钮，添加元件库“SpiceElements”。

(6)从元件库调用元件。编辑反相器的电路图会用到NMOS、PMOS、VDD和GND四个单元，所以要将元件库中的这四个单元调用到Inverter设计的Cell0单元中。具体方法是：用鼠标单击库导航界面中的元件库“SpiceElements”，则在此元件库下的所有元件都会显示在下面的列表中。用鼠标单击列表中的“GND”，然后点击单元列表下的“Instance”按钮，将会出现InstanceCell对话框，并且在设计窗口中的光标上会出现“GND”单元，在设计窗口中点击鼠标左键，则GND单元被放置在设计窗口中，然后点击InstanceCell对话框中的“Done”按钮。用同样的方法将其他三个单元调用到当前设计的窗口中，如图7.11所示。图7.11调用元件到当前设计中

(7)摆放元件。利用Alt+鼠标左键或鼠标中键可以移动对象。