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Allegro PCB SI： 一步一步学会前仿真

Learn Allegro PCB SI Pre-simulation Step by Step

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: Cadence 16.5 : SFTEC12007 : Daniel Zhong : 2012-04-10 : 1.00

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目录

1 Cadence Allegro PCB SI简介 .................................... 7

1.1

高速PCB设计流程 ....................................................... 7

2 Allegro PCB SI的前仿真 ......................................... 8

2.1

准备仿真模型和其他需求 ................................................... 8

获取所使用元器件的仿真模型 ............................................ 9 获取所使用连接器的仿真模型 ........................................... 10 获取所使用元器件和连接器的器件手册和用户指南等相关资料 .................... 10 获取所需的规范文档 .................................................. 10 了解相关电路和接口工作原理 ........................................... 10 提取与信号完整性相关的要求 ........................................... 10 预先创建拓扑样本 ................................................... 11 预先创建相对于不同阈值电压的眼图模板 ................................... 11 预先创建自定义测量 .................................................. 12

2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.1.7 2.1.8 2.1.9 2.2 2.3 2.4

仿真前的规划 .......................................................... 12 关键器件预布局 ......................................................... 13 模型加载和仿真配置 ..................................................... 13

模型的转化 ........................................................ 14 使用SI Design Setup配置 ........................................... 15 选择需要配置的信号线 ................................................ 16 设置仿真库 ........................................................ 18 设置电源和地网络 ................................................... 20 设置叠层 .......................................................... 24 设置元器件类别 ..................................................... 27 为元器件分配和创建模型 .............................................. 28 设置差分对 ........................................................ 37 设置仿真参数 ..................................................... 42 SI Design Audit相关 ............................................. 50 提取拓扑 ........................................................ 52 在SigXP中设置仿真库和仿真参数 ...................................... 54 在SigXP中绘制拓扑 ................................................ 58 输出驱动力扫描分析 .................................................. 71 Stub长度扫描分析 ................................................... 73 线宽线间距扫描分析 .................................................. 74

2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7 2.4.8 2.4.9 2.4.10 2.4.11 2.4.12 2.4.13 2.4.14 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3

方案空间分析 .......................................................... 68

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2.6 方案到约束规则的转化 .................................................... 76

传输线延迟规则的设置 ................................................ 77 拓扑结构等传输线特性规则的设置 ........................................ 80 传输线耦合规则的设置 ................................................ 80 拓扑规则在约束管理器中的应用 ......................................... 81

2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4

3 Allegro PCB SI的后仿真 ........................................ 84

表格

表格 1：Routed Interconnect Models参数 ..................................... 45 表格 2：Simulation栏眉仿真参数 ............................................... 47 表格 3：IO Cell Stimulus Edit窗口中的选项 .................................... 68

图

图 1：传统的PCB设计流程图 ..................................................... 7 图 2：Allegro PCB SI高速PCB设计流程图 ......................................... 8 图 3：眼图模式下的眼图模板 .................................................... 11 图 4：地址、命令和控制信号传输线拓扑............................................ 12 图 5：RDIMM的布局示意图...................................................... 13 图 6：Model Integrity界面 .................................................. 14 图 7：使用Model Integrity将IBIS文件转换至DML格式 .............................. 15 图 8：Cadence Product Choices产品选择器窗口 .................................. 16 图 9：Allegro PCB SI GXL界面 ............................................... 17 图 10：Setup Category Selection窗口 ........................................ 17 图 11：Setup Xnet Selection窗口 ............................................ 17 图 12：Allegro PCB SI GXL关于网络设置的提醒框 ................................. 18 图 13：Setup Library Search Directories窗口 ................................ 19 图 14：Setup Library File Extensions窗口 ................................... 19 图 15：Setup Working Libraries窗口 ......................................... 19 图 16：Setup Power and Ground Nets窗口 ..................................... 20 图 17：Allegro PCB SI GXL电压赋值窗口 ....................................... 21 图 18：选择“Edit Voltage On Any Net In Design” ............................ 21 图 19：Identify DC Nets窗口。 .............................................. 22 图 20：Allegro PCB SI GXL关于电源和地网络的提醒框 ............................. 22 图 21：设置电源和地网络环节的SI Design Audit窗口 ............................... 23 图 22：Select Errors to be Resolved窗口自动修复VTT问题 ....................... 23

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图 23：Change Pin Use of a Pin窗口 ......................................... 24 图 24：选中管脚后的Change Pin Use of a Pin窗口 ............................... 24 图 25：Setup Design Cross-Section窗口 ...................................... 25 图 26：JEDEC规范中的RDIMM RC B0叠层 ......................................... 26 图 27：Layout Cross Section窗口 ............................................ 26 图 28：SI Design Audit窗口提示不合理的介电常数 ................................ 27 图 29：Setup Component Classes窗口 ......................................... 28 图 30：Assign Values to Discrete Components窗口 ............................ 29 图 31：Allegro PCB SI GXL分立元件赋值对话框 .................................. 29 图 32：Assign Models to Components窗口 ..................................... 30 图 33：SI Model Browser窗口的DML Models栏眉 ................................. 31 图 34：Create Espice Device Model窗口 ...................................... 32 图 35：在Create IBIS Device Model窗口中创建金手指模型 ......................... 32 图 36：在Create IBIS Device Model窗口中创建SPD模型 ........................... 33 图 37：SI Design Audit窗口提示丢失的模型 ..................................... 33 图 38：Select Errors to be Resolved窗口自动修复模型丢失问题 ................... 34 图 39：Signal Model Assignment窗口 ......................................... 35 图 40：SI Model Browser窗口中分配IBIS文件 .................................... 36 图 41：SI Model Browser窗口中分配IBIS器件 .................................... 37 图 42：Setup Diff Pairs窗口 ................................................ 38 图 43：Setup Diff Pairs窗口中显示问题差分对 ................................... 39 图 44：Change Diff Pair to be Defined by a Model窗口 ....................... 40 图 45：Change Diff Pair to be Defined by a Model窗口 ....................... 40 图 46：在SI Model Brower窗口中编辑IBIS器件 ................................... 41 图 47：在IBIS Device Model Editor窗口中选择管脚 .............................. 41 图 48：IBIS Device Pin Data窗口 ............................................ 42 图 49：IBIS Device Pin Data窗口中修改数据 .................................... 42 图 50：Setup SI Simulations窗口 ............................................ 43 图 51：Setup Complete窗口 .................................................. 43 图 52：Analysis Preferences窗口DevicesModels栏眉 ............................ 44 图 53：Analysis Preferences窗口InterconectModels栏眉 ........................ 44 图 54：EMS2D Preferences对话框 ............................................. 45 图 55：Via Model Extraction Setup窗口 ...................................... 46 图 56：Analysis Preferences窗口Simulation栏眉 ............................... 46 图 57：Analysis Preferences窗口S-Parameters栏眉 ............................. 46 图 58：Set Advanced Measurement Parameters对话框 ........................... 47 图 59：Fast/Typical/Slow Simulations Definition窗口 ........................ 48 图 60：Analysis Preferences窗口Units栏眉 .................................... 48 图 61：Analysis Preferences窗口EMI栏眉 ...................................... 48 图 62：Analysis Preferences窗口Power Integrity栏眉 .......................... 49 图 63：SI Design Audit窗口审核项目选择界面 .................................... 50 图 64：SI Design Audit窗口网络选择界面 ....................................... 51

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图 65：SI Design Audit窗口审核错误显示界面 .................................... 51 图 66：RDIMM上的预布线 ...................................................... 52 图 67：选择SI用户界面........................................................ 52 图 68：过滤器............................................................... 52 图 69：查看拓扑 ............................................................. 52 图 70：SigXplorer界面中显示网络拓扑........................................... 53 图 71：在Signal Analysis窗口选择网络提取拓扑 .................................. 53 图 72：Cadence Products Choices窗口 ........................................ 54 图 73：SI Model Browser窗口 ................................................ 55 图 74：Set Model Search Path窗口 ........................................... 55 图 75：DML Library Management窗口 .......................................... 55 图 76：SI Model Browser窗口转换IBIS ......................................... 55 图 77：LayerStack Manager窗口 .............................................. 56 图 78：导入叠层 ............................................................. 56 图 79：选择来源文件.......................................................... 56 图 80：命名叠层 ............................................................. 56 图 81：Layout Cross Section窗口显示默认6层板叠层 .............................. 57 图 82：Pulse Stimulus栏眉 .................................................. 57 图 83：S-Parameters栏眉 .................................................... 57 图 84：Simulation Paremeters栏眉 ........................................... 58 图 85：Simulation Modes栏眉 ................................................ 58 图 86：Measurement Modes栏眉 ............................................... 58 图 87：EMI栏眉 ............................................................. 58 图 88：Add Element Browser窗口中选择IbisDevice .............................. 59 图 89：Add Element Browser窗口中选择寄存器芯片 ................................ 59 图 90：Select IBIS Device Pin窗口中选择缓冲器模型 ............................. 60 图 91：在SigXplorer窗口中摆放缓冲器模型 ....................................... 60 图 92：在SigXplorer窗口中摆放电源模型 ......................................... 61 图 93：在SigXplorer窗口中摆放传输线模型 ....................................... 61 图 94：在SigXplorer窗口中摆放过孔模型 ......................................... 62 图 95：在SigXplorer窗口中电源参数值........................................... 62 图 96：在SigXplorer窗口中修改电阻阻值 ......................................... 63 图 97：View Trace Model Parameters窗口显示传输线参数 ......................... 63 图 98：在SigXplorer窗口中修改传输线参数 ....................................... 64 图 99：在SigXplorer窗口中修改传输线所在层面 .................................... 64 图 100：在SigXplorer窗口中拷贝传输线模型 ...................................... 65 图 101：在SigXplorer窗口中拷贝和移动模型 ...................................... 65 图 102：在SigXplorer窗口中连接模型绘制拓扑 .................................... 66 图 103：在SigXplorer窗口中设置驱动器状态 ...................................... 66 图 104：在IO Cell Stimulus Edit窗口中设置伪随机码激励 ......................... 67 图 105：在SigXplorer窗口中选择测量 ........................................... 68 图 106：最前端正面接收器眼图波形 .............................................. 69

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