8.1LVS比較器簡介8.2LVS的設(shè)置和運行

習(xí)題第8章電路圖與版圖一致性檢查

8.1.1啟動LVS比較器

啟動LVS可以有多種方法，常用的幾種方法如下。

(1)雙擊桌面上的LVS圖標(biāo)“”。

(2)從桌面的開始→程序中瀏覽到TannerEDA→TannerToolsV12.2→LVSV12.2。

(3)雙擊LVS的驗證文件(.vdb)。8.1LVS比較器簡介8.1.2輸入和輸出文件

LVS比較器需要兩個SPICE格式的網(wǎng)表文件作為輸入文件，一個是從L-Edit所繪制的版圖中輸出的網(wǎng)表文件，另一個是從S-Edit所繪制的電路圖中輸出的文件。SPICE文件可以是T-Spice格式的，也可以是P-Spice格式的。在T-Spice格式下，LVS同樣接受H-Spice或BerkeleySpice格式的網(wǎng)表文件。

LVS比較器將比較結(jié)果寫在擴(kuò)展名為.out的輸出文件中，同時也可以列出一個擴(kuò)展名為.lst的節(jié)點和元件列表。8.1.3用戶界面

啟動LVS比較器后會出現(xiàn)如圖8.1所示的界面。

下面介紹用戶界面中的菜單和工具。

1.菜單

(1)?File：包括創(chuàng)建、打開、保存和打印文件等相關(guān)命令。

(2)?View：包括顯示或隱藏用戶界面元素等相關(guān)命令。

(3)?Setup：包括與設(shè)置相關(guān)的命令。

(4)?Verification：包括開始、結(jié)束驗證及驗證隊列等相關(guān)命令。

(5)?Help：獲取幫助信息。圖8.1LVS用戶界面

2．工具

工具欄中的大多數(shù)工具與普通Word文檔的工具相同，下面只介紹一些LVS所特有的工具。

(1)：開始執(zhí)行LVS驗證。

(2)：停止LVS驗證。

(3)：打開隊列驗證對話框。

(4)：運行隊列驗證。

(5)：在隊列中添加設(shè)置。8.1.4文本文件的編輯

當(dāng)SPICE文件或其他文本格式的文件被打開時，用戶界面中將會包含一個或多個文本窗口。在文本窗口中可以實現(xiàn)對文本文件的編輯。

要建立一個新的文本文件，可選擇命令File→New，在NewFile對話框的Filetype中選擇文件類型為Text，然后點擊OK按鈕。

要打開一個已經(jīng)存在的文本文件，選擇命令File→Open。

LVS中文本文件的編輯與普通文本文件的編輯類似，也可以執(zhí)行復(fù)制、剪切、粘貼、查找、替換等操作，在這里就不再詳細(xì)介紹。8.2.1LVS的設(shè)置窗口

當(dāng)打開一個或多個LVS設(shè)置文件時，在用戶界面中會包含每個打開的設(shè)置文件的設(shè)置窗口。在設(shè)置窗口中包含五個符號，用于指定輸入文件和各種驗證選項。

創(chuàng)建一個新的設(shè)置窗口的命令是File→New。在NewFile對話框中選擇文件類型為LVSSetup，并點擊OK按鈕。8.2LVS的設(shè)置和運行

打開一個已經(jīng)存在的設(shè)置窗口的命令是File→Open，在打開的對話框中選擇要打開的設(shè)置文件(*.vdb)的名字。

下面介紹LVS設(shè)置(Setup)窗口中的各個選項。

1．Input

在輸入(Input)標(biāo)簽中(如圖8.2所示)包含進(jìn)行LVS比較的輸入文件。輸入文件可以通過直接輸入文件名指定，也可以通過瀏覽按鈕進(jìn)行選擇。點擊Edit按鈕可以將相關(guān)文件在文本窗口中打開。圖8.2LVS設(shè)置(Setup)窗口中的輸入(Input)標(biāo)簽

Input標(biāo)簽中各選項介紹如下。

(1)?Netlists：Layout和Schematic用于輸入要比較的兩個網(wǎng)表文件。網(wǎng)表文件必須是SPICE格式的，可以是T-Spice(默認(rèn)選項)、H-Spice、CDL和P-Spice。在這里需要注意的是，如果輸入文件是由P-Spice生成的，則必須選擇此項作為輸入文件的格式。輸入網(wǎng)表文件的擴(kuò)展名默認(rèn)為.spc。

(2)?Prematchfile：可選的輸入文件，這個文件指定重復(fù)比較過程中等價的元件和節(jié)點，文件的默認(rèn)擴(kuò)展名是.pre。

(3)?Elementdescriptionfile：可選的輸入文件，在這個文件中包含如何處理定制文件的指令，文件的默認(rèn)擴(kuò)展名為.elm。

2．Output

輸出(Output)標(biāo)簽(如圖8.3所示)用于指定輸出文件和顯示選項的區(qū)域，其用法與輸入標(biāo)簽類似，下面介紹各選項的含義。圖8.3LVS設(shè)置(Setup)窗口中的輸出(Output)標(biāo)簽

(1)輸出文件(OutputFile)。

①?Outputfile：如果選中此項，則指定一個文件用來輸出LVS驗證結(jié)果。文件的默認(rèn)擴(kuò)展名為.out.。

②?Nodeandelementlist：可選的輸出文件，在這個文件中包含一個元件和節(jié)點列表。文件的默認(rèn)擴(kuò)展名為.lst。

③?Flattenedlayoutnetlist和Flattenedschematicnetlist：可選的輸出文件，在文件中包含展平的版圖和電路圖網(wǎng)表。每個文件只包含進(jìn)行LVS比較會用到的信息，命令、注釋和忽略的器件或參數(shù)將被省略；串、并聯(lián)的元件將被融合，就像在MergeDevices標(biāo)簽的首節(jié)指定的那樣。

④?Overwriteexistingoutputfiles：如果選中此項，將會用當(dāng)前文件自動覆蓋輸出文件。

(2)顯示選項(DisplayOptions)。

①?Output：打印輸出文件中所選的信息。

②?Screen：顯示驗證窗口中所選的信息。

3．DeviceParameters

在器件參數(shù)(DeviceParameters)標(biāo)簽(如圖8.4所示)中的各選項用來指定在進(jìn)行驗證的時候需要考慮不同元件的哪些參數(shù)信息。圖8.4LVS設(shè)置(Setup)窗口中的器件參數(shù)

(DeviceParameters)標(biāo)簽器件參數(shù)標(biāo)簽中各選項介紹如下。

(1)?R,CandLElements：其下的“Resistance,capacitance,andinductancevalues”表示要考慮電阻、電容和電感元件的參數(shù)信息。

(2)?MOSFETElements：Lengthsandwidths選項表示要考慮MOSFET的長和寬參數(shù)；Areaandperimeterofsourceanddrain選項表示要考慮MOSFET的源極和漏極面積參數(shù)；Diffusionsquaresofgate,bulk,source,anddrain選項表示要考慮MOSFET的柵極、襯底、源極和漏極端的擴(kuò)散參數(shù)。

(3)?B,D,J,QandZElements：Areas選項表示要考慮非MOSFET半導(dǎo)體器件的面積參數(shù)。

(4)?TElements：Transmissionlineimpedance選項表示要考慮傳輸線阻抗；Transmissiondelay，linefrequencyandnumberofwavelengths選項表示要考慮傳輸線延遲、頻率和波長等參數(shù)。

(5)?XElements：Parameters選項表示要考慮未展平或自動定義的子電路的參數(shù)。

(6)?Deviations(in%)：Maximumelement-valuetolerance選項用于設(shè)置兩個參數(shù)比較后不同但仍視比較結(jié)果為相同的最大允許差值，默認(rèn)值為5%。這個允許差值可以應(yīng)用于電阻、電容和電感值，也可以用于進(jìn)行波長、頻率、延遲和阻抗比較的傳輸線的個數(shù)，還可以用于進(jìn)行柵/源/漏/襯底的擴(kuò)散方塊比較的MOSFET的個數(shù)。Maximumgeometric-valuetolerance選項用于設(shè)置兩個幾何圖形的形狀比較后不同但仍視比較結(jié)果為相同的最大允許差值，默認(rèn)值為5%。這個允許差值可以應(yīng)用于砷化鉀場效應(yīng)晶體管、二極管、結(jié)型場效應(yīng)晶體管和雙極型晶體管的元件面積，MOSFET的長和寬，MOSFET的源/漏面積和參數(shù)。

4．MergeDevices

在對輸入的兩個網(wǎng)表進(jìn)行LVS比較之前，可以通過減少每個電路中所使用器件的總數(shù)來排除可能存在的不確定因素。LVS通過對串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的相似器件進(jìn)行融合(Merge)來減少器件數(shù)量。LVS將一組串聯(lián)或并聯(lián)器件融合后用一個等效的器件來代替。融合器件(MergeDevices)的對話框如圖8.5所示。圖8.5LVS設(shè)置(Setup)窗口中的融合器件(MergeDevices)標(biāo)簽該對話框的上半部分用來控制對以下類型和結(jié)構(gòu)的器件進(jìn)行融合操作：

R—串聯(lián)和并聯(lián)的電阻。

L—串聯(lián)和并聯(lián)的電感。

C—串聯(lián)和并聯(lián)的電容。

B—并聯(lián)的砷化鉀場效應(yīng)晶體管。

D—并聯(lián)的二極管。

J—并聯(lián)的結(jié)型場效應(yīng)晶體管。

Q—并聯(lián)的雙極型晶體管。

Z—并聯(lián)的MOSFET。

Mp，Ms—并聯(lián)的MOSFET以及柵極連在同一個節(jié)點的串聯(lián)的MOSFET。對于要融合的并聯(lián)的MOSFET，柵極必須具有相同的寬度，融合后器件的柵極寬度是并聯(lián)MOSFET柵極寬度之和。對于要融合的串聯(lián)的MOSFET，柵極必須具有相同的長度，融合后器件柵極的長度為每個MOSFET柵極長度之和。對于每種類型的器件，都有如下三個選項。

(1)?None：保持器件當(dāng)前的結(jié)構(gòu)，LVS不會對器件進(jìn)行融合操作。

(2)?All：將同一個器件模型的串聯(lián)或并聯(lián)的例化單元融合成一個等效的單個器件。

(3)?Model：LVS只對指定模型的例化單元進(jìn)行融合操作。在MergeDevices對話框中還給出了一些附加選項。

(1)?SeriesMOSFETs：指定串聯(lián)MOSFET器件的融合方式，如果選中此選項，則晶體管的串聯(lián)順序?qū)⒈缓雎浴?/p>

(2)?FindseriesMOSFETsthatdifferinorderorparametervalues：當(dāng)串聯(lián)的MOSFET被設(shè)定為All或Model模式時，這個選項會令LVS識別串聯(lián)順序不同但串聯(lián)后功能相同的MOSFET。默認(rèn)設(shè)置是不選此項。

(3)?Removeshorteddevices：刪除短路器件。

(4)?Removedisconnecteddevices：刪除斷路器件。如果MOSFET的柵極或至少有一個源極或漏極沒有連接器件就視為斷路。

5.?Parasitics

寄生(Parasitics)標(biāo)簽下的選項可以幫助LVS確定在LVS比較中不需要考慮的寄生電容和電阻。有時為了進(jìn)行詳細(xì)的時序仿真，要在輸入網(wǎng)表中添加寄生參數(shù)。不需要考慮寄生參數(shù)的元件要在網(wǎng)表比較前移除。在寄生標(biāo)簽中進(jìn)行設(shè)置以確定哪些電容和電阻需要被移除或短路。LVS通過將器件的所有端點短接來使其短路，然后將其移除。

寄生(Parasitics)對話框如圖8.6所示，其中各選項說明如下。圖8.6LVS設(shè)置(Setup)窗口中的寄生(Parasitics)標(biāo)簽

(1)?Shortoutresistors<=：移除電阻值小于或等于指定值的電阻，并將其兩個節(jié)點短接。

(2)?Removeresistors>=：移除電阻值大于或等于指定值的電阻。

(3)?Removecapacitors<=：移除電容值小于或等于指定值的電容。

(4)?Shortoutcapacitors>=：移除電容值大于或等于指定值的電容，并將器件的兩個節(jié)點短接。

(5)?Removedevicemodelsnamed：移除所列出器件模型的例化單元。

(6)?Shortoutdevicemodelsnamed：移除所列出器件模型的例化單元，并將器件短接。

6．Options

在選項(Options)標(biāo)簽中包含分析文件和展平網(wǎng)表的選項。

選項(Options)對話框如圖8.7所示，其中部分選項介紹如下。圖8.7LVS設(shè)置(Setup)窗口中的選項(Options)標(biāo)簽

(1)?ConsiderMbulkterminalsandB,J,Q,Zsubstrateteminals：當(dāng)選中此選項時，在驗證的過程中要考慮MOSFET器件的襯底節(jié)點。

(2)?Considerresistorsaspolarizedelements：當(dāng)選中此選項時，電阻將被視為兩端器件，而且兩個端子不能互換。默認(rèn)設(shè)置是不選此項。

(3)?Considercapacitorsaspolarizedelements：當(dāng)選中此選項時，電容將被視為兩端器件，而且兩個端子不能互換。默認(rèn)設(shè)置是不選此項。

(4)?Considerinductorsaspolarizedelements：當(dāng)選中此選項時，電感將被視為兩端器件，而且兩個端子不能互換。默認(rèn)設(shè)置是不選此項。

7．Performance

在執(zhí)行(Performance)標(biāo)簽中包含指導(dǎo)LVS如何執(zhí)行的選項，如圖8.8所示，其中各選項說明如下。圖8.8LVS設(shè)置(Setup)窗口中的執(zhí)行(Performance)標(biāo)簽

(1)?Normaliteration:considerfanoutandelementtype：在執(zhí)行LVS的過程中既要考慮扇出又要考慮器件類型。此項為默認(rèn)選項。

(2)?Fastiteration:considerfanoutonly：只考慮扇出。

(3)?Continueprocessingwhenmismatchinnodeorelementcountfound：即使發(fā)現(xiàn)了有元件或節(jié)點不相匹配也繼續(xù)執(zhí)行LVS。如果選中此選項，則LVS在遇到不匹配的情況時會彈出一個提示信息。在批處理模式和列隊模式下，這個選項是自動被選中的。

(4)?Automaticallyperformdetailedtrialmatchingtoresolveautomorphclasses：當(dāng)發(fā)現(xiàn)有表面形態(tài)類型的元件或節(jié)點時自動執(zhí)行詳細(xì)預(yù)比較。在批處理模式和列隊模式下，這個選項是自動被選中的。8.2.2執(zhí)行LVS驗證

設(shè)定完成后可以執(zhí)行LVS驗證，具體方法是選擇命令Verification→Run或點擊“”按鈕。

執(zhí)行后的結(jié)果顯示在Verification窗口中，如圖8.9所示。圖8.9顯示驗證結(jié)果的對話框在運行LVS結(jié)束后，可以在任何時刻通過View→

VerificationWindow查看Verification對話框中的運行結(jié)果。

Verification對話框可以分為三部分：最上面的部分列出進(jìn)行驗證所使用的輸入和輸出文件的名字及路徑以及每個文件當(dāng)前的狀態(tài)；中間部分為驗證運行的結(jié)果報告，包括相關(guān)節(jié)點及錯誤個數(shù)；最下面的部分顯示可被拷貝的輸出文件。8.2.3驗證隊列

通過創(chuàng)建一個驗證隊列可以同時連續(xù)進(jìn)行幾個驗證，在連續(xù)驗證的過程中不需要人為干預(yù)。要創(chuàng)建一個驗證隊列或向已經(jīng)存在的驗證隊列中添加設(shè)置信息，可選擇命令Verification→AddtoQueue或者點擊圖標(biāo)“”。

使用命令Verification→VerificationQueue或F8鍵或點擊圖標(biāo)“”可以打開驗證隊列對話框，如圖8.10所示。在對話框中列出了每個驗證對應(yīng)的設(shè)置文件，其順序可以更改。圖8.10驗證隊列對話框點擊驗證隊列對話框中的“Run”按鈕可以按照對話框中所列順序進(jìn)行驗證。點擊“OK”按鈕可以保存設(shè)置并關(guān)閉對話框，關(guān)閉對話框后可以通過選擇命令Verification→StartVerificationQueue或點擊F9鍵或點擊運行隊列圖標(biāo)“”運行該隊列。8.2.4用批處理文件運行LVS

在激活一個設(shè)置窗口的前提下創(chuàng)建批處理文件的命令是File→ExportBatchFile或使用快捷鍵Ctrl+E。命令執(zhí)行后會顯示ExportBatchFileas對話框。在對話框的Filename中填入批處理文件的名字，并點擊Save按鈕進(jìn)行保存。LVS會根據(jù)設(shè)置窗口的設(shè)置信息創(chuàng)建一個批處理文件。

如果在已經(jīng)存在的批處理文件中添加新的驗證，可選擇命令File→ExportBatchFile并在出現(xiàn)的ExportBatchFileas中選擇設(shè)置文件，并點擊保存按鈕，會出現(xiàn)如圖8.11所示的對話框，在對話框中選擇“AppendTo”，則新的設(shè)置會添加到所選文件中。圖8.11向已存在的批處理文件中添加新的驗證

1．按照以下步驟創(chuàng)建一個驗證設(shè)置文件。

(1)啟動LVS。

(2)選擇命令File→New或點擊工具欄中的圖標(biāo)“”。

(3)在出現(xiàn)的New對話框中選擇LVSSetup作為新建文件的類型，然后點擊OK按鈕。

(4)在出現(xiàn)的設(shè)置窗口的File標(biāo)簽下輸入要比較的兩個網(wǎng)表文件的名字。在本例中輸入網(wǎng)表文件放在“E:\Tanner\Samples\LVS”目錄下，輸入ex1_1.spc作為版圖的網(wǎng)表，ex1_2.spc作為電路的網(wǎng)表。習(xí)題

(5)選擇Output標(biāo)簽并點擊Outputfile，輸入輸出文件名及路徑。在本例中，輸出文件名及路徑為“E:\Tanner\Samples\LVS\ex1.out”。

(6)選擇Overwriteexistingoutputfiles選項。

(7)選擇選項Showfragmentedclasses、Showautomorphclasses和Sh