 |
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Автоматизированное проектирование СБИС на базовых матричных кристаллах
Автоматизированное проектирование СБИС на базовых матричных кристаллах
Государственный комитет по
высшей школе.
Московский Государственный Институт
Электроники и Математики
(Технический
Университет)
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБИС
НА БАЗОВЫХ МАТРИЧНЫХ
КРИСТАЛЛАХ
Кафедра: МЭТ
Руководитель: Фонарев
Исполнитель: Ференец
Дмитрий Александрович
Группа: АП-41
Москва, 1995 г.
Предварительные сведения.
В данном реферате рассматриваются технологии,
связанные с
особенностями
проектирования СБИС на базовых матричных кристаллах.
Рассказывается
о самом понятии базового матричного кристалла. Ана-
лизируются
основные этапы автоматизированного процесса пректирова-
ния.
ПОТРЕБНОСТЬ ЭФФЕКТИВНОГО
ПРЕКТИРОВАНИЯ СБИС.
СТАНДАРТНЫЕ И ПОЛУЗАКАЗНЫЕ
ИС.
БАЗОВЫЕ КРИСТАЛЛЫ И ТИПОВЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ.
Характерной тенденцией развития
элементной базы современной
электронно-вычислительной
аппаратуры является быстрый рост степени
интеграции.
В этих условиях актуальной становится проблема ускоре-
ния
темпов разработки узлов аппаратуры, представляющих собой БИС и
СБИС.
При решении данной проблемы важно учитывать
существование
двух
различных классов интегральных схем: стандартных (или крупно-
серийных)
и заказных. К первым относятся схемы, объем производства
которых
достигает миллионов штук
в год. Поэтому относительно
большие
затраты на их проектирование и
конструирование оправдыва-
ются.
Этот класс схем включает
микропроцессоры, различного вида
полупроводниковые
устройства памяти (ПЗУ, ОЗУ и т.д.), серии стан-
дартных
микросхем и др. Схемы, принадлежащие
ко второму классу,
при
объеме производства до нескольких десятков тысяч в год, выпус-
каются
для удовлетворения нужд отдельных
отраслей промышленности.
Значительная
часть стоимости таких схем определяется
затратами на
их
проектирование.
Основным средством снижения стоимости
проектирования и, глав-
ное,
ускорения темпов разработки новых видов
микроэлектронной ап-
паратуры являются
системы
автоматизированного
проектирования
(САПР).
В результате совместных действий конструкторов, направлен-
ных на
уменьшение сроков и снижение стоимости проектирования БИС и
СБИС,
появились так называемые полузаказные интегральные микросхе-
мы, в
которых топология в значительной степени определяется унифи-
цированной
конструкцией кристалла. Первые схемы, которые можно от-
нести к
данному классу, появились в 60-х
годах. Они изготавлива-
лись на
унифицированном кристалле с фиксированным расположением
функциональных
элементов. При этом проектирование заключалось
в
назначении
функциональных элементов схемы на места
расположения
соответствующих
функциональных элементов кристалла и
проведении
соединений.
Такой кристалл получил название базового,
поскольку
все
фотошаблоны (исключая слои коммутации)
для его изготовления
являются
постоянными и не зависят от реализуемой схемы.
Эти крис-
таллы,
однако, нашли ограниченное применение
из-за неэффективного
использования
площади кристалла, вызванного
фиксированным положе-
нием
функциональных элементов на кристалле.
Для частичной унификации топологии интегральных микросхем
(ИС)
использовалось также проектирование схем на основе набора ти-
повых
ячеек. В данном случае унификация состояла в
разработке то-
пологии
набора функциональных (типовых ячеек, имеющих стандартизо-
ванные
параметры (в частности, разные размеры по
вертикали). Про-
цесс
проектирования при этом заключался в размещении в виде гори-
зонтальных
линеек типовых ячеек, соответствующих функциональным
элементам
схемы, в размещении линеек на кристалле
и реализации
связей,
соединяющих элементы, в промежутках между линейками. Шири-
на
таких промежутков, называемых каналами, определяется в процессе
трассировки.
Отметим, что хотя в данном случае имеет
место унифи-
кация
топологии, кристалл не является базовым, поскольку вид всех
фотошаблонов
определяется в ходе проектирования.
Современные полузаказные схемы
реализуются на базовом матрич-
ном
кристалле (БМК), содержащем не соединенные между собой прост-
ейшие
элементы (например, транзисторы), а
не функциональные эле-
менты
как в рассмотренном выше базовом
кристалле. Указанные эле-
менты
располагаются на кристалле матричным способом (в узлах пря-
моугольной
решетки). Поэтому такие схемы часто называют матричными
БИС.
Как и в схемах на типовых ячейках топология набора логических
элементов
разрабатывается заранее. Однако в данном
случае тополо-
гия
логическиго элемента создается на основе регулярно расположен-
ных
простейших элементов. Поэтому в ходе проектирования логически-
мих
элемент может быть размещен в любом
месте кристалла, а
для
создания
всей схемы требуется изготовить только
фотошаблоны слоев
коммутации.
Основные достоинства БМК, заключающиеся в снижении
стоимости
и времени проектирования, обусловлены:
применением БМК
для
проектирования и изготовления широкого класса БИС; уменьшением
числа
детализированных решений в ходе проектирования
БИС; упроще-
нием контроля и внесения изменений в
топологию; возможностью эф-
фективного
использования автоматизированных
методов конструирова-
ния,
которая обусловлена однородной структурой БМК.
Наряду с отмеченными достоинствами
БИС на
БМК не обладают
предельными
для данного уровня технологии параметрами и,
как пра-
вило,
уступают как заказным, так и стандартным
схемам. При этом
следует
различать технологические параметры интегральных микросхем
и
функциональных узлов (устройств), реализованных на этих микрос-
хемах.
Хотя технологические параметры стандартных
микросхем малой
и
средней степени интеграции наиболее высоки, параметры устройств,
реализованных
на их основе, оказываются относительно низкими.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ БМК
Базовый кристалл представляет собой прямоугольную многослой-
ную
пластину фиксированных размеров, на
которой выделяют перифе-
рийную
и внутреннюю области (рис. 1). В периферийной
области рас-
полагаются
внешние контактные площадки (ВКП)
для осуществления
внешнего
подсоединения и периферийные ячеики для реализации буфер-
ных
схем (рис. 2). Каждая внешняя ячейка связана
с одной ВКП
и
включает
диодно-транзисторную структуру,
позволяющую реализовать
различные
буферные схемы за счет соответствующего
соединения эле-
ментов
этой структуры. В общем случае в периферийной области могут
находиться
ячейки различных типов. Причем периферийные
ячейки мо-
гут
располагаться на БМК в различных ориентациях (полученных пово-
ротом
на угол, кратный 90', и зеркальным отражением). Под базовой
ориентацией
ячейки понимают положение ячейки,
расположенной на
нижней
стороне кристалла.
ГДДї
ЪДДДДДДДДДДДДДДї Гї і
і Переферийная і ГЩ і
і
ЪДДДДДДДДї і ГДДґ ВО
і
Внутрен.і і Гї і
і
область і і ГЩ і
і
АДДДДДДДДЩ і ГДДЕДДДДДВДДДДДВДДДДДВДДД
і
область і ПОГДїі ЪДї і ЪДї і ЪДї і
АДДДДДДДДДДДДДДЩ АДББДБДБДБДБДБДБДБДБДБДДДД
ПЯ
ВКП
рис. 1 рис 2.
Во внутренней области кристалла матричным
способом располага-
ются
макроячейки для реализации элементов проектируемых схем (рис.
3).
Промежутки между макроячейками используются
для электрических
соединений.
При матричном расположении
макроячеек область для
трассировки
естественным образом разбивается на
горизонтальные и
вертикальные
каналы. В свою очередь в пределах макроячейки матрич-
ным
способом располагаются внутренние ячейки для
реализации логи-
ческих
элементов. Различные способы расположения
внутренних ячеек
и
макроячейках показаны на рис. 4.
Причем наряду с
размещением
ячеек
"встык" применяется размещение с зазорами, в которых
могут
проводиться
трассы электрических соединений.
і ЪДДДДДДД ЪДВДї
ЪДВДВДВДВДВ
і АДДДДДДДД a)ГДЕДґ
c)ГДЕДЕДЕДЕДЕД
і ЪДДДДДДДДДї ЪДДД АДБДЩ АДБДБДБДБДБДБ
і АДДДДДДДДДЩ АДДД ЪДВДВДВДВДВ ЪДВВДВВДВВДВВДВВ
і ЪДДДДДДДДДї ЪДДДД b)АДБДБДБДБДБД
d)АДББДББДББДББД
і АДДДДДДДДДЩ АДДДД
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДД Примеры структур макроячеек.
Структура ВО
рис. 3 рис. 4
Особенностью ячейки является специальное
расположение выво-
дов,
согласованное со структурой
макроячейки. А именно,
ячейки
размещаются
таким образом, чтобы выводы ячеек оказались на перифе-
рии
макроячейки. Так, в одной из макроячеек выводы каждой ячейки
дублируются
на верхней и нижней ее сторонах. При этом имеется воз-
можность
подключения к любому выводу с двух сторон
ячейки, что
создает
благоприятные условия для трассировки.
Последнее особенно
важно
при проектировании СБИС.
В другой макроячейке выводы ячейки располагаются только на
одной
стороне, т. е. выводы ячеек
верхнего ряда находятся
на
верхней
стороне макроячейки, а нижнего --
на нижней. Применение
таких
макроячеек позволяет сократить требуемую
площадь кристалла,
но
приводит к ухудшению условий для
трассировки. Поэтому данный
тип
макроячеек используется лишь при степени интеграции, не превы-
шаюшей
100 - 200 вентилей на кристалл. Отметим,
что в некоторых
типах
БМК, кроме однотипных макроячеек, во внутренней области мо-
гут
присутствовать специализированные макроячейки, реализующие ти-
повые
функциональные узлы (например, запоминающее устройство).
Помимо ячеек, являющихся заготовками для
реализации элемен-
тов, на
БМК могут присутствовать фиксированные части соединений. К
ним
относятся шины питания, земли, синхронизации и
заготовки для
реализации
частей сигнальных соединений. Например,
для макроячеек
(b)
шины питания и земли проводятся вдоль верхней и нижней сторон
соответственно.
Для макроячеек (a,d) шины проводятся
вдоль линии,
разделяюшей
верхний и нижний ряды ячеек, что приводит к уменьшению
потерь
площади кристалла. Для реализации сигнальных
соединений на
БМК
получили распространение два вида
заготовок: фиксированное
расположение
однонаправленных (горизонтальных или
вертикальных)
участков
трасс в олном слое; фиксированное
расположение участков
трасс в
одном слое и контрактных окон, обеспечиваюших выход фикси-
рованных
трасс во второй слой.
В первом случае для реализации коммутации
проектируемой схемы
не
требуется разработка фотошаблона
фиксированного слоя, т.
е.
число
разрабатываемых фотошаблонов уменьшается на единицу. Во вто-
ром
случае число разрабатываемых фотошаблонов уменьшается на два
(не
требуется также фотошаблон контактных окон).
Отметим, что в
настоящее
время получили распространение различные
виды формы и
расположения
фиксированных трасс и контактных окон. Целесообраз-
ность
использования того или иного вида определяется типом макроя-
чеек,
степеныо интеграции кристалла и объемом производства.
При реализации соединений на БМК
часто возникает необходи-
мость
проведения трассы через область, занятую макроячейкой. Такую
трассу
будем называть транзитной. Для обеспечения такой возможнос-
ти
допускается: проведение соединения через область, занятую ячей-
кой,
проведение через зазоры между ячейками. Первый
способ может
применяться,
если в ячейке не реализуется элемент,
или реализация
элемента
допускает использование фиксированных
трасс и неподклю-
ченных
выводов для проведения транзитной трассы.
Таким образом, в настоящее время
разработано большое многооб-
разие
типов БМК, которые имеют различные пераметры. При проектиро-
вании
микросхем на БМК необходимо учитывать конструктивно-техноло-
гические
характеристики кристалла. К ним
относятся геометрические
параметры
кристалла, форма и расположение макроячеек
на кристалле
и ячеек
внутри макроячеек, расположение шин
и способ коммутации
сигнальных
соединений.
Итак, следует отметить, что задача
определения структуры БМК
является
достаточно сложной, и в настоящее
время она решается
конструктором
преимущественно с использованием средств автоматиза-
ции.
РЕАЛИЗАЦИЯ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
НА БМК
Выше было показано, что БМК представляет
собой заготовку, на
которой
определенным образом размещены электронные
приборы (тран-
зисторы
и др.). Следовательно, проектирование микросхемы можно бы-
ло бы
вести и на приборном уровне. Однако этот способ не находит
распространения
на практике по следующим причинам. Во-первых, воз-
никает
задача большой размерности.
Во-вторых, учитывая повторяе-
мость
структуры частей кристалла и
логической схемы, приходится
многократно
решать однотипные задачи. Поэтому применение БМК пред-
полагает
использование библиотеки типовых логических
злелентов,
которая
разрабатывается одновременно с конструкцией
БМК. В этом
отношении
проектирование матричных БИС подобно
проектированию пе-
чатных
плат на базе типовых серий микросхем.
Таким образом, при применении БМК
проектируемая схема описы-
вается
на уровне логических элементов, а каждый элемент содержится
в
библиотеке. Эта библиотека формируется заранее. Она должна обла-
дать
функциональной полнотой для реализации широкого спектра схем.
Традиционно
подобные библиотеки содержат следующие элементы: И-НЕ,
ИЛИ-НЕ,
триггер, входные, выходные усилители и др.
Для реализации
элемента
используется одна или несколько ячеек
кристалла, т. е.
размеры
элемента всегда кратны размерам ячейки. Топология элемента
разрабатывается
на основе конструкции ячейки и
представляет собой
совокупность
трасс, которые совместно с
имеющимися на кристалле
постоянными
частями реализуют требуемую функцию.
Именно описание
указанных
соединений и хранится в библиотеке.
В зависимости от того, на каких ячейках
реализуются элементы,
можно
выделить внешние (согласующие усилители,
буферные схемы и
др.) и
внутренние, или просто логические
элементы. Если внешние
элементы
имеют форму прямоугольников независимо от типа кристалла,
то для
логических элементов сушествует большое
разнообразие форм,
которое
определяется типом макроячеек. Так, для макроячейки, пока-
ЙНННННННН»
ЙНННННННН» ЙНННСНННН» ЙНННННННН»
є є є є
ЫЫЫі є єЫЫЫЫЫЫЫЫє
ЗДДДДї є ЗДДДДДДДД¶ єЫЫЫАДДДД¶
ЫЫЫЫЫЫЫЫє
єЫЫЫЫі є єЫЫЫЫЫЫЫЫє єЫЫЫЫЫЫЫЫє
ЫЫЫЫЫЫЫЫє
ИННННПНННј ИННННННННј
ИННННННННј ИННННННННј
рис. 5
занной
на рис. 4(a), возможные формы элементов приведены на рис.
5. При
этом следует иметь в виду, что каждая форма может быть реа-
лизована
с поворотом относительно центра
макроячейки на угол,
кратный
90'. Для расширения возможностей
наилучшего использования
площади
кристалла для каждого логического элемента разрабатываются
варианты
тапологии, позволяющие его реализовать в различных частях
макроячейки.
Поскольку структура макроячейки
обладает симметрией,
то эти
варианты топологии, как правило, могут быть получены из ба-
зового
вращением относительно осей симметрии.
При проектировании на уровне
элементов существенными данными
являются
форма логического элемента и расположение его выводов
(цоколевка).
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАТРИЧНЫХ БИС
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Задача конструирования матричных БИС
состоит в переходе от
заданной
логической схемы к ее физической реализации
на основе
БМК.
При этом исходные данные представляют собой описание логичес-
кой
схемы на уровне библиотечных логических
элементов, требования
к его
функционированию, описание конструкции
БМК и библиотечных
элементов,
а также технологические ограничения. Требуется получить
конструкторскую
документацию для изготовления работоспособной мат-
ричной
БИС. Важной характеристикой любой электронной
аппаратуры
является
плотность монтажа. При проектировании матричных БИС плот-
ность
монтажа определяется исходными данными.
При этом возможна
ситуация,
когда искомый вариант реализации
не существует. Тогда
выбирается
одна из двух альтернатив: либо матричная БИС проектиру-
ется на
БМК больших размеров, либо часть схемы переносится на дру-
гой
кристалл, т. е. уменьшается
объем проектируемой схемы.
Основным требованием к проекту
является 100%-ная реализация
соединений
схемы, а традиционным критерием, оценивающими проект, -
суммарная
длина соединений. Именно этот показатель связан с такими
эксплуатационными
параметрами, как надежность, помехоустойчивость,
быстродействие.
В целом задачи конструирования матричных БИС и пе-
чатных
плат родственны, что определяется заранее
заданной формой
элементов
и высоким уровнем унификации конструкций. Вместе с тем
имеют
место следующие отличия:
- элементы матричных БИС имеют более
сложную форму (не пря-
моугольную);
- наличие нескольких вариантов реализации
одного и того же
типа
элемента;
- позиции для размещения элементов
группируются в макроячей-
ки;
- элементы могут содержать проходы для
транзитных трасс;
- равномерное распределение внешних
элементов по всей перифе-
рии
кристалла;
- ячейка БМК, не занятая элементом, может использоваться для
реализации
соединений;
- число элементов матричных БИС
значительно превышает значе-
ние
соответствующего параметра печат ных плат.
Перечисленные отличия не позволяют непосредственно использо-
вать
САПР печатных плат для проектирования матричных БИС. Поэтому
в
настоящее время используются и разрабатываются новые САПР, пред-
назначенные
для проектирования матричных БИС, а
также дорабатыва-
ются и
модернизируются уже действующие САПР печатных плат для ре-
шения
новых задач. Реализация последнего способа
особенно упроща-
ется,
когда в системе имеется набор программ для решения задач те-
ории
графов, возникающих при конструировании.
Поскольку трассировка соединений на
БМК ведется с заданным
шагом
на дискретном рабочем поле (ДРП), то необходимо чтобы выводы
элементов
попадали в клетки ДРП. Однако внешние
выводы макроячеек
могут
располагаться с шагом, не кратным шагу ДРП.
В этом случае
используется
простой прием введения фиктивных контактных площадок,
связанных
с внутренними частями ячейки. Если трасса
к макроячейке
не
подходит, то область фиктивной площадки остается свободной.
При разработке САПР БИС на БМК
необходимо учитывать требова-
ния к
системам, диктуемые спецификой решаемой задачи. К ним отно-
сятся:
1. Реализация сквозного цикла
проектирования от схемы
до
комплектов
машинных документов на изготовление,
контроль эксплуа-
тацию
матричных БИС.
2. Наличие архива данных о разработках,
хранимого на долгов-
ременных
машинных носителях информации.
3. Широкое применение интерактивных
режимов на всех этапах
проектирования.
4. Обеспечение работы САПР в режиме
коллективного пользова-
ния. Учитывая
большую размерность залачи
проектирования,
большинство
существующих САПР матричных БИС
реализовано на высо-
копроизводительных
ЭВМ. Однако в последнее врем все больше зару-
бежных
фирм применяет и мини-ЭВМ.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Процесс проектирования матричных БИС
традиционно делится на
следующие
укрупненные этапы:
1. Моделирование функционирования объекта
проектирования.
2. Разработка топологии.
3. Контроль результатов проектирования и
доработка.
4. Выпуск конструкторской документации.
Рассмотрим каждый шаг в отдельности.
Поскольку матричная БИС
является
ненастраиваемым и не ремонтоспособным объектом, то необ-
ходимо
еще на
этапе проектирования обеспечить
его правильное
функционирование.
Достижение этой цели возможно
двумя способами:
созданием
макета матричных БИС на основе
дискретных элементов и
его
испытанием и математическим моделированием. Первый способ свя-
зан с
большими временными и стоимостными затратами.
Поэтому макет
используется
тогда, когда он специально не разрабатывается,
а уже
существует
(например, при переходе от реализации устройств на пе-
чатных
платах к матричным БИС). Второй способ требует создания эф-
фективной
системы моделирования схем большого размера, так как при
моделировании
необходимо учитывать схемное
окружение матричных
БИС,
которое по числу элементов во много раз больше самой схемы.
Этап разработки топологии связан с
решением следуюших задач:
размещение
элементов на БМК, трассировка соединений, корректировка
топологии.
Иногда в качестве предварительного шага
размещения ре-
шается
специальная задача компоновки (распределения
элементов по
макроячейкам).
В этом случае возможны различные методы решения за-
дачи
размещения. Первый метод состоит в том, чтобы после компонов-
ки
размещать группы элементов, соответствующих макроячейкам, а за-
тем
размещать элементы внутри каждой макроячейки. При этом крите-
рий
оптимальности компоновки вклкючает
составляющие, определяемые
плотностью
заполнения макроячеек и связностью элементов макроячей-
ки.
Достоинствами этого метода являются сокращение размерности за-
дачи
размещения и сведение исходной задачи к
традиционным задачам
компоновки
и размещения. Возможность применения традиционных мето-
дов
компоновки предопределяется тем, что условие существования ре-
ализации
группы элементов в макроячейке для получивших распростра-
нение
БМК легко выражается через суммарную площадь элементов и от-
ношение
совместимости пар элементов. Отметим, что так как располо-
жение
элементов внутри макроячеек существенно
влияет на условия
трассировки
соединений между макроячейками, рассмотренный метод
решения
задачи размещения для некоторых
типов БМК может
давать
сравнительно
низкие результаты.
Другой метод размещения состоит в
распределении элементов по
макроячейкам
с учетом координат макроячеек. В этом случае
в ходе
компоновки
определяются координаты элементов с точностью до разме-
ров
макроячеек и появляется возможность учета положения транзитных
трасс.
Для матричных схем небольшой степени
интеграции (до 1000
элементов
на кристалле) применяются модификации традиционных алго-
ритмов
размещения и трассировки. Для СБИС на БМК необходима разра-
ботка
специальных методов.
Задача корректировки топологии возникает
в связи с тем, что
существующие
алгоритмы размещения и трассировки могут
не найти
полную
реализацию объекта проектирования на
БМК. Возможна ситуа-
ция,
когда алгоритм не находит размещение всех элементов на крист-
алле,
хотя суммарная площадь элементов
меньше площади ячеек
на
кристалле.
Это положение может быть обусловлено
как сложностью
формы
элементов, так и необходимостью выделения ячеек для реализа-
ции
транзитных трасс. Задача определения минимального числа макро-
ячеек
для размещения элементов сложной
формы представляет собой
известную
задачу покрытия.
Возможность отсутствия полной трассировки
обусловлена эврист-
ическим
характером применяемых алгоритмов. Кроме того,
в отличие
от
печатных плат навесные проводники в
матричных БИС запрещены.
Поэтому
САПР матричных БИС обязательно включает средства корректи-
ровки
топологии. При этом в процессе
корректировки выполненяются
следующие
операции: выделение линии содиняемых фрагментов; измене-
ние
положения элементов и трасс с
контролем вносимых изменений;
автоматическая
трассировки указанных соединений;
контроль соот-
ветствия
результатов трассировки исходной схеме. Уже
сейчас акту-
альной
является задача перепроектирования любого фрагмента тополо-
гии.
Для матричных БИС таким фрагментом может быть канал для трас-
сировки,
или макроячейка, в которой варьируется размещение элемен-
тов и
др. Решение последней задачи, помимо реализации функций про-
ектирования
с заданными граничными условиями
(определяемыми окру-
жением фрагмента),
требует разработки аппарата
формирования
подсхемы,
соответствующей выделенному фрагменту.
На этапе контроля проверяется
адекватность полученного проек-
та
исходным данным. С этой целью прежде всего контролируется соот-
ветствие
топологии исходной принципиальной (логической) схеме. Не-
обходимость
данного вида контроля обусловлена корректировкой топо-
логии,
выполненной разработчиком,
поскольку этог процесс может
сопровождаться
внесением ошибок. В настоящее
время известны два
способа
решения рассматриваемой задачи. Первый сводится к восста-
новлению
схемы по топологии и дальнейшему сравнению ее с исходной.
Эта
задача близка к проверке изоморфизма графов. Однако на практи-
ке для
ее решения может быть получен
приемлемый по трудоемкости
алгоритм
ввиду существования фиксированного соответствия между не-
которыми
элементами сравниваемых объектов.
Дополнительная слож-
ность
данной задачи связана с тем, что в
процессе проектирования
происходит
распределение инвариантных объектов (например, логичес-
ки
эквивалентных выводов элементов),
поэтому для логически тож-
дественных
схем могут не существовать одинаковые описания и, сле-
довательно, требуются
специальные модели, отображающие инвари-
антные
элементы. В общем случае универсальные модели для представ-
ления
инвариантных элементов не известны, что и явилось одной из
причин
развития второго способа, согласно которому проводится пов-
торное
логическое моделирование восстановленной схемы.
Функционирование спроектированной схемы
мотает отличаться от
требуемого
не только из-за ошибок, внесенных конструктором, но и в
результате
образования паразитных элементов. Поэтому
для более
полной
оценки работоспособности матричных БИС
при восстановлении
схемы
по топологии желательно вычислять значения
параметров пара-
зитных
емкостей и сопротивлений и учитывать их
при моделировании
на
логическом и схемотехническом уровнях.
Существуют причины, по которым
перечисленные методы контроля
не
позволяют гарантировать работоспособность матричных БИС. К ним
относятся,
например, несовершенства моделей и
методов моделирова-
ния.
Поэтому контроль с помощью моделирования
дополняется контро-
лем
опытного образца. Для этого на этапе лроектирования с помощью
специальных
программ осуществляется генерация тестов
для проверки
готовых
БИС. Отметим, что при проектировании матричных
БИС прове-
дение
трудоемкого геометрического контроля не требуется, так как
трассировка
ведется на ДРП, а топология
элементов контролируется
при их
разработке.
Заключительным этапом проектирования
матричных БИС является
выпуск
конструкторской документации, которая
содержит информацию
(на
соответствующих носителях) для
управления технологическими
станками-автоматами
и сопроводительные чертежи и таблицы, состав и
содержание
которых регламентируются ГОСТами, а оформление - требо-
ваниями
ЕСКД. Для автоматизированного выпуска графической и текст-
овой
документации обычно
разрабатывается входной язык,
который
позволяет:
компактно и наглядно описывать отдельные
фрагменты до-
кумента; размещать
отдельные фрагменты на
площади документа;
извлекать
требуемую информацию из архива и включать ее во фрагмен-
ты
документов; распечатывать требуемый документ.
| |
|
|
