專利名稱：從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)計自動化(EDA)軟件技術(shù)領(lǐng)域，更進一步地說，是和模擬電 路的電路圖自動生成方法和系統(tǒng)中的電路功能分析、層次化劃分、電路單元符號生成、 符號布局、線網(wǎng)連線、以及在電路圖上標(biāo)注約束條件密切相關(guān)的一種從模擬電路網(wǎng)表自 動生成模擬電路原理圖的方法。
背景技術(shù)：
能夠準(zhǔn)確反映模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路圖是設(shè)計人員手工設(shè)計模擬集成電 路或人工干預(yù)自動設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)。在模擬集成電路設(shè)計流程中電路設(shè)計和優(yōu)化與版圖 設(shè)計和優(yōu)化需要遵循一定的約束條件，而這種約束條件主要是設(shè)計人員通過人工分析電 路圖而獲取的，其前提條件是有能夠準(zhǔn)確反映模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路圖，然后將 分析所得的約束條件標(biāo)注在電路圖上以便在設(shè)計團隊成員之間進行技術(shù)溝通，這種方法 只適合傳統(tǒng)的手工正向設(shè)計，因為所有的電路圖都是手工畫出來的然后才有電路網(wǎng)表。
但在不同集成電路工藝之間移植模擬集成電路設(shè)計過程中、在模擬集成電路反 向設(shè)計工程中、在模擬集成電路高層綜合之后模擬集成電路設(shè)計人員首先得到的數(shù)據(jù)是 電路網(wǎng)表而不是能夠準(zhǔn)確反映模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路圖。要設(shè)計人員根據(jù)電路網(wǎng) 表劃出能夠準(zhǔn)確反映模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路圖是一件很困難的事，首先需要從電 路網(wǎng)表分析出功能結(jié)構(gòu)特征，這很困難也很費時；其次是手工畫圖，對于一個專業(yè)人員 來說，這是既費時間又沒技術(shù)含量的臟活；然后是手工標(biāo)出約束條件，這也是一個費時 間的技術(shù)活，要求設(shè)計人員有很好的技術(shù)和經(jīng)驗。為了提高工作效率，有必要支持從模 擬電路網(wǎng)表自動生成能夠準(zhǔn)確反映模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路圖。
值得借鑒的是，在數(shù)字設(shè)計中，原理圖自動生成已經(jīng)存在了很多年了。通常， 原理圖生成包含了繪制電路單元符號、符號的布局，以及符號之間的連線。
傳統(tǒng)的從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的技術(shù)主要問題在于，生成的 模擬電路圖無法表現(xiàn)其模擬電路功能的結(jié)構(gòu)特征。設(shè)計者無法從生成的原理圖知道其結(jié) 構(gòu)特征，更不知道其功能，也就說不上準(zhǔn)確捕捉用于后續(xù)的電路設(shè)計和優(yōu)化與版圖設(shè)計 和優(yōu)化所必須遵循的約束條件。
本發(fā)明基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫對模擬電路網(wǎng)表進行電路功能分析， 以功能分析為基礎(chǔ)對電路網(wǎng)表進行層次化重構(gòu)，以功能分析為基礎(chǔ)自動生成電路設(shè)計、 優(yōu)化與版圖設(shè)計，以及優(yōu)化所必須遵循的約束條件，以功能分析為基礎(chǔ)自動生成能代表 電路單元功能的電路單元符號，以電路功能分析結(jié)果和生成的約束條件為基礎(chǔ)支持模擬 電路功能結(jié)構(gòu)特征的布局和連線，并在模擬電路圖上自動標(biāo)注用于電路設(shè)計、優(yōu)化與版 圖設(shè)計，以及優(yōu)化所必須遵循的約束條件。發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
考慮到在先前的技術(shù)下，前述的模擬電路圖內(nèi)在的缺點，本發(fā)明提供了一種從 模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的模擬電路功能 分析和劃分技術(shù)，約束條件自動生成，根據(jù)電路功能分析和層次化劃分結(jié)果以及電路圖 生成約束條件自動生成能夠正確反映模擬功能結(jié)構(gòu)特征的電路圖，并在電路圖上自動標(biāo) 注后續(xù)設(shè)計和優(yōu)化所必須遵循的約束條件。
本發(fā)明的主要目的(在下面將要詳細(xì)談到)，是提供一種新的基于模擬電路功能 結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和劃分技術(shù)、約束條件自動生成，并進一步推出新的模擬電路 圖自動生成方法，該方法具有很多沒有預(yù)料到，也沒有明顯實施過、建議過、甚至是前 面的模擬設(shè)計技術(shù)曾經(jīng)暗示的新特點在具體生成電路圖之前對電路的結(jié)構(gòu)特征和功能 進行分析，根據(jù)電路功能對電路進行層次化重構(gòu)，根據(jù)電路單元的結(jié)構(gòu)特征及其對應(yīng)的 約束模板生成模擬電路圖綜合、電路優(yōu)化和版圖設(shè)計所需的約束條件，根據(jù)電路單元的 功能確定電路單元的符號，根據(jù)電路單元的端口類型自動確定符號引腳的類型和位置， 二極管連接、偽器件、ESD器件、MOS電容器件等特殊器件的識別及針對性地布局和連 線，根據(jù)電路單元內(nèi)的各直流通路內(nèi)器件的距離電源或距離地的邏輯長度和對稱性要求 進行器件符號布局，將直流通路內(nèi)的器件符號布局看作一個虛擬的整體再根據(jù)電路單元 內(nèi)的信號流路徑和直流通路之間的對稱性要求對電路單元內(nèi)的所有直流通路進行布局， 對特殊器件將符號間線網(wǎng)連線劃分為直流通路內(nèi)連線和直流通路間連線以及自對稱線網(wǎng) 的連線，在電路圖上自動標(biāo)注后續(xù)電路優(yōu)化和版圖設(shè)計所必須遵循的約束條件。
(二)技術(shù)方案
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理 圖的方法，包括
接收用戶通過圖形界面或命令行形式指定的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)至少包括模擬電路 網(wǎng)表、模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫、模型卡片、頂層電路單元的端口類型信息；
基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫的電路功能分析和基于電路功能的層次化劃 分；
全部電路單元的端口類型確定；
全部電路單元的約束條件自動生成；
全部電路單元的符號自動生成；
電路單元內(nèi)的符號自動布局；
電路單元內(nèi)符號之間線網(wǎng)的自動連線；
在電路單元電路圖上自動標(biāo)注約束條件；以及
輸出電路圖到電路圖編輯器/顯示器的數(shù)據(jù)庫。
上述方案中，所述基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫的電路功能分析和基于電 路功能的層次化劃分的步驟，包括
預(yù)處理模擬電路網(wǎng)表；
追蹤直接電路通路；
追蹤信號通路；
模擬電路功能分析；以及
基于電路功能進行層次化劃分和重構(gòu)設(shè)計。
上述方案中，所述預(yù)處理模擬電路網(wǎng)表的步驟，包括
在層次化設(shè)計中識別電源和地；
識別虛擬器件；
識別MOSCAP 器件；
識別保護器件；
識別電源開關(guān)器件；
識別電流鏡、電流源器件；
識別差分對和尾器件；
追蹤交叉反饋；以及
追蹤反饋通路。
上述方案中，所述全部電路單元的端口類型確定的步驟，包括
電源和地的確定；
輸入端的確定；
輸出端的確定；
控制輸入端的確定；
控制輸出端的確定；
關(guān)鍵信號輸入端的確定；
關(guān)鍵信號輸處斷的確定；
差分信號輸入端的確定；
差分信號輸出端的確定；
總線信號輸入端的確定；以及
總線信號輸出端的確定。
上述方案中，所述全部電路單元的符號自動生成的步驟，包括
基于電路單元的功能確定選用符號的模板；
基于電路單元的端口類型位每個端口確定引出腳的符號；
基于電路單元的端口類型為每個端口的引出腳確定側(cè)邊位置；
基于電路單元的端口類型為每個端口確定其引出腳在側(cè)邊的順序；
為電路單元每一端口的引出腳確定具體的幾何位置。
上述方案中，所述電路單元內(nèi)的符號自動布局的步驟，包括
為直流通路的器件確定其符號的布局；
將直流通路內(nèi)的器件符號布局的最小外接矩形看作一個虛擬符號；
根據(jù)信號流經(jīng)的先后順序確定虛擬符號的布局；
調(diào)整器件符號布局使局部連線折向和交叉數(shù)最小；以及
確定端口符號的布局，使端口和內(nèi)部符號之間的連線的折向數(shù)、交叉數(shù)和長度最小。
上述方案中，所述電路單元內(nèi)符號之間線網(wǎng)的自動連線的步驟，包括
自對稱線網(wǎng)的連線；
電流源/電流鏡的控制線網(wǎng)的連線；
直流通路內(nèi)線網(wǎng)的連線；
信號路徑上的線網(wǎng)連線；
偏置線網(wǎng)的連線；以及
端口與內(nèi)部電路的連線。
上述方案中，所述在電路單元電路圖上自動標(biāo)注約束條件的步驟，包括
標(biāo)注對稱直流或支通路間的對稱性和模塊間的對稱性；
標(biāo)注匹配器件對；
標(biāo)注偽器件；
標(biāo)注MOSCAP 器件；
標(biāo)注上電/斷電控制器件；
標(biāo)注ESD電路器件；
標(biāo)注關(guān)鍵信號路徑；以及
標(biāo)注反饋回路上的器件和反饋線網(wǎng)。
(三)有益效果
從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果
1、利用本發(fā)明，由于在具體生成電路圖之前對電路的結(jié)構(gòu)特征和功能進行分 析，根據(jù)電路功能對電路進行層次化重構(gòu)，所以生成的電路圖可以清晰地反映模擬電路 的功能、結(jié)構(gòu)特征和層次。
2、利用本發(fā)明，由于在具體生成電路圖之前對電路的結(jié)構(gòu)特征和功能進行分 析，根據(jù)電路單元的結(jié)構(gòu)特征及其對應(yīng)的約束模板生成模擬電路圖綜合、電路優(yōu)化和版 圖設(shè)計所需的約束條件，所以后續(xù)的電路圖生層可以遵循電路圖綜合約束條件，并可以 在電路圖上自動標(biāo)注電路優(yōu)化和版圖綜合約束條件。
3、利用本發(fā)明，由于在具體生成電路圖之前對電路的結(jié)構(gòu)特征和功能進行分 析，根據(jù)電路單元的功能確定電路單元的符號，所以電路圖上的電路單元符號可以準(zhǔn)確 地代表電路單元的功能。
4、利用本發(fā)明，由于采用了端口類型分析，根據(jù)電路單元的端口類型自動確定 符號引腳的類型和位置，所以電路單元的符號其引腳類型和位置可以更符合手工畫圖的 經(jīng)驗規(guī)則。
5、利用本發(fā)明，由于根據(jù)電路單元內(nèi)的各直流通路內(nèi)器件的距離電源或距離地 的邏輯長度和對稱性要求進行器件符號布局，所以生成的電路圖可以準(zhǔn)確地反映電路單 元內(nèi)的直流通路組成及其直流通路的結(jié)構(gòu)特征，而且所生成的電路圖更符合手工畫圖的 經(jīng)驗規(guī)則。
6、利用本發(fā)明，由于將直流通路內(nèi)的器件符號布局看作一個虛擬的整體然后根 據(jù)電路單元內(nèi)的信號流路徑和直流通路之間的對稱性要求對電路單元內(nèi)的所有直流通路 進行布局，所以電路圖可以準(zhǔn)確地反應(yīng)模擬電路的信號流路徑以及信號流路徑的結(jié)構(gòu)特 征，同時這種布局策略簡化了器件符號的布局復(fù)雜度。
7、利用本發(fā)明，由于將符號間線網(wǎng)連線劃分為直流通路內(nèi)連線和直流通路間連 線以及自對稱線網(wǎng)的連線，所以可以對直流線網(wǎng)進行垂直優(yōu)先的連線、對直流通路間的 線網(wǎng)進行水平優(yōu)先的連線、對自對稱線網(wǎng)給出幾何級的自對稱連線，該連線策略計算上 可以有效地降低連線的復(fù)雜度，電路圖上減少連線的交叉，所生成的電路圖更符合手工畫圖的經(jīng)驗規(guī)則。
8、利用本發(fā)明，由于二極管連接、偽器件、ESD器件、MOS電容器件等特殊 器件的識別，所以這些特殊器件符號布局和線網(wǎng)連線更符合手工畫圖的經(jīng)驗規(guī)則。
9、利用本發(fā)明，由于在電路圖上自動標(biāo)注后續(xù)電路優(yōu)化和版圖設(shè)計所必須遵循 的約束條件，所以設(shè)計人員可以免去手工標(biāo)注后續(xù)設(shè)計工作所需要的約束條件。


配合圖片來說明，發(fā)明的其他各種目標(biāo)及其優(yōu)勢會充分得到認(rèn)可并變得更易理 解，正如參考特征會在所有的設(shè)計視圖中指明相似的部分。
圖1是從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路圖的流程。
圖2是一幅簡化的示意圖，顯示了從網(wǎng)表文件到原理圖的轉(zhuǎn)換，其中，基于模 擬電路功能的層次化原理圖是從網(wǎng)表文件生成的。
圖3是一幅簡化的示意圖，呈示了從網(wǎng)表文件到另一張原理圖的轉(zhuǎn)換。其中基 于模擬電路功能的層次化電路圖是從已經(jīng)存在的電路原理圖生成的，這會在模擬電路工 藝移植時應(yīng)用到。
圖4是一幅簡化的示意圖，基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和劃分 引擎的輸入和輸出，這與其中的一個具體設(shè)備是一致的。
圖5是基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和劃分技術(shù)的關(guān)鍵流程。
圖6是基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和劃分技術(shù)的關(guān)鍵步驟之一 預(yù)處理的主要流程。
圖7是自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一確定電路單元端口類型的流程。
圖8是自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一自動生成電路單元符號的流程。
圖9是自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一模擬電路圖符號自動布局的流程。
圖10是自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一模擬電路圖符號自動連線的流程。
圖11是自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一在模擬電路圖上自動標(biāo)注約束條件 的流程。
圖12是具有基于模擬電路結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和劃分技術(shù)的結(jié)構(gòu)特征的系 統(tǒng)，并用一個具體設(shè)備加以證實。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并 參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
現(xiàn)在來詳細(xì)敘述這些圖片，在不同的視圖中，相似的參考特征表示相似的元 素。附圖展示了一個從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路圖的方法，這其中包含了基于模 擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和基于功能的層次劃分技術(shù)、自動確定電路單元端 口類型、電路單元約束條件自動生成、電路單元符號自動生成、電路單元內(nèi)符號自動布 局、符號間線網(wǎng)自動連線、在單元電路圖上自動標(biāo)注約束條件、輸出電路圖到數(shù)據(jù)庫。
圖1展示一個從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路圖的流程，包括接收數(shù)據(jù)模 擬電路網(wǎng)表、模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫、模型卡片、頂層電路單元的端口類型信息、基于電路單元功能的單元符號模板庫、基于端口類型的引出腳符號模板庫102，基于 模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫的電路功能分析和基于電路功能的層次化劃分104，全部電 路單元的端口類型確定108，全部電路單元的約束條件自動生成110，全部電路單元的符 號自動生成112，電路單元內(nèi)的符號自動布局114，符號之間線網(wǎng)的自動連線116，在單 元電路圖上自動標(biāo)注約束條件118，以及輸出電路圖到電路圖編輯器/顯示器的數(shù)據(jù)庫 120。
圖2展示了從網(wǎng)表文件到原理圖的轉(zhuǎn)換，其中，從模擬電路網(wǎng)表自動生成電 路圖的系統(tǒng)讀取以任何網(wǎng)表格式存在的網(wǎng)表文件202，分析電路，重構(gòu)設(shè)計的頂層模塊 204，并用子功能模塊212(由更小的子功能模塊222，224，226，2 組成)，214(由更 小的子功能模塊232，234，236，238組成)，216 (由更小的子功能模塊M2，244，246， 248組成)，218(由更小的子功能模塊252，254，256，258組成)，基于模塊的功能及功 能組合，來組成新的層次化。
圖3呈示了從網(wǎng)表文件到原理圖的轉(zhuǎn)換，其中，從模擬電路網(wǎng)表自動生成電路 圖的系統(tǒng)讀取一個已經(jīng)存在的模擬電路圖301 (由子模塊302和303組成)，進行電路分 析，重構(gòu)設(shè)計的頂層模塊304，并用子功能模塊312(由更小的子功能模塊322，324， 326，3 組成)，314(由更小的子功能模塊332，334，336，338組成)，316(由更小的 子功能模塊；342，344, 346, 348組成)，318 (由更小的子功能模塊352，354，356，358 組成)，基于模塊的功能及功能組合，來使得查看原理圖更簡單，更容易理解。也就是 說，基于結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析策略能夠用來優(yōu)化模擬電路圖的層次，這對后續(xù)的電 路器件參數(shù)優(yōu)化很有用。
圖4，基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和基于電路功能的層次化劃分 引擎410接收輸入數(shù)據(jù)模擬電路網(wǎng)表402、模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫404、模型卡 片406、頂層電路單元的端口類型信息408、；輸出數(shù)據(jù)直流通路和信號流路徑416、 電路單元類型420、電路單元的功能表422、基于電路功能的新的層次化設(shè)計424，以及 ESD、偽器件、電流源/鏡、差分、MOSCAP器件、上電斷電器件、保護器件、交叉反 饋、反饋通路等426。其中416、420、422、似4和似6對約束條件的自動生成和電路圖 的自動生成很有用。
圖5是基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和基于電路功能的層次式劃 分重組技術(shù)104的流程，其中包括接收輸入數(shù)據(jù)502:模擬電路網(wǎng)表、基于模擬電路功能 的結(jié)構(gòu)特征模板庫、頂層電路單元端口信息、模型卡片，預(yù)處理模擬電路網(wǎng)表504，追蹤 直接電路通路506，追蹤信號通路508，模擬電路功能分析514，基于電路功能進行層次 化劃分和重構(gòu)設(shè)計518。
圖5中，模擬電路功能分析主要是依賴于模擬電路的功能結(jié)構(gòu)特征同構(gòu)，它包 括底層功能結(jié)構(gòu)特征同構(gòu)和高層功能結(jié)構(gòu)特征同構(gòu)。底層功能結(jié)構(gòu)特征主要分為直流通 路上的功能結(jié)構(gòu)特征、電流源/電流鏡功能結(jié)構(gòu)特征同構(gòu)、及相鄰直流通路組成的功能 結(jié)構(gòu)特征。直流通路上的功能結(jié)構(gòu)特征是根據(jù)在直流路徑追蹤的基礎(chǔ)上劃分直流通路， 對每一直流通路與模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫中的底層功能結(jié)構(gòu)特征進行子圖同構(gòu)計 算，從而得出同構(gòu)度，并作記錄，最后根據(jù)同構(gòu)度選擇最佳功能結(jié)構(gòu)特征模板，以其符 號代表這部分電路。電流源/電流鏡功能結(jié)構(gòu)特征同構(gòu)根據(jù)模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫中的電流源/電流鏡模板在底層電路中搜索匹配的電流源/電流鏡以模板符號代替相關(guān) 的器件和內(nèi)部連接。相鄰直流通路組成的功能結(jié)構(gòu)特征主要是針對直流通路功能結(jié)構(gòu)特 征同構(gòu)沒有覆蓋的直流通路，選有信號傳遞的相鄰的直流通路與模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征 模板庫中的具有相鄰直流通路的連接的底層模板進行同構(gòu)比較，計算同構(gòu)度，根據(jù)同構(gòu) 度選擇合適的功能結(jié)構(gòu)特征模板符號替換具體的器件和內(nèi)部連接關(guān)系。高層功能結(jié)構(gòu)特 征同構(gòu)在底層功能結(jié)構(gòu)同構(gòu)檢查的基礎(chǔ)上忽略底層結(jié)構(gòu)詳細(xì)器件及器件之間得連接關(guān)系 代之以一個功能特征符號表示這部分器件及器件之間的連接關(guān)系，功能結(jié)構(gòu)特征符號之 間仍然保留原有的連接關(guān)系，這樣就構(gòu)成了一張功能結(jié)構(gòu)特征符號網(wǎng)表；遍歷功能結(jié)構(gòu) 特征符號網(wǎng)表中最上層的功能結(jié)構(gòu)特征符號，與模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫中同樣引 用該功能結(jié)構(gòu)特征符號的模板進行子圖同構(gòu)比對，計算出功能結(jié)構(gòu)同構(gòu)度，并記錄同構(gòu) 部分的符號和連接，最后根據(jù)功能結(jié)構(gòu)同構(gòu)度選出最佳匹配的功能結(jié)構(gòu)特征模板，并以 其符號代表對應(yīng)部分的功能結(jié)構(gòu)特征符號和連接關(guān)系。重復(fù)高層功能結(jié)構(gòu)特征同構(gòu)直至 不再出現(xiàn)更高層次的功能結(jié)構(gòu)特征符號。電路功能分析產(chǎn)生了層次化的功能符號，根據(jù) 功能符號恢復(fù)原來的器件及其連接，從而產(chǎn)生層次化的電路，根據(jù)電路單元與外部的連 接確定電路單元的端口，賦予電路單元唯一的電路單元名，并在上層功能單元中以該電 路單元的實例取代對應(yīng)的功能符號，直至所有功能符號被具體電路實例取代。為了更好 的體現(xiàn)層次化設(shè)計，有必要歸并完全同構(gòu)的電路單元，確保相同的電路單元例化僅引用 一個電路單元實體。
圖6基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征的電路功能分析和劃分技術(shù)的關(guān)鍵步驟之一預(yù) 處理504的主要流程，包括在層次化設(shè)計中識別電源和地網(wǎng)絡(luò)602;識別偽器件606;識 別MOSCAP器件608，識別保護器件610，識別上電/斷電器件612，識別電流鏡、電流 源器件614，識別差分對和尾器件616，追蹤交叉反饋618，追蹤反饋通路620。
圖7是從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一電路單元端口類型 確定之流程，包括電源和地的確定702，輸入端的確定704，輸出端的確定706，控制輸 入端的確定708，控制輸出端的確定710，關(guān)鍵信號輸入端的確定712，關(guān)鍵信號輸處斷 的確定714，差分信號輸入端的確定716，差分信號輸出端的確定718，總線信號輸入端 的確定720，總線信號輸出端的確定722。其中，內(nèi)部單元的電源和地網(wǎng)絡(luò)可以這樣確 定由頂層單元的電源和地網(wǎng)絡(luò)向低層單元傳播從而得到內(nèi)部單元的電源和地網(wǎng)絡(luò)、根 據(jù)ESD連接確定內(nèi)部的電源和地、根據(jù)內(nèi)部穩(wěn)壓電路確定內(nèi)部部分單元的電源網(wǎng)絡(luò)； 輸入的確定是這樣的僅連接晶體管的控制極的端口網(wǎng)絡(luò)為輸入端、連接電流源和電流 鏡的二極管連接線網(wǎng)的端口為輸入端、端口通過一系列電阻連接晶體管的控制極為輸入 端口；輸出端口的確定是這樣的端口連接MOSFET源極和漏極的端口不是輸入端的 情況下是輸出端口、端口連接雙極晶體管的發(fā)射極和集電極的端口不是輸入端的情況下 是輸出端口、端口不是輸入端口但通過一系列電阻連接雙極晶體管的發(fā)射極和集電極或 MOSFET源極和漏極是輸出端口 ；控制輸入端的確定輸入端且連接之內(nèi)部上電/斷電 器件的控制極；控制輸出端的確定輸出端且信號用于控制其他單元；關(guān)鍵信號輸入端 的確定輸入端且是關(guān)鍵信號流過的線網(wǎng)；關(guān)鍵信號輸處斷的確定輸出端且是關(guān)鍵信 號流過的線網(wǎng)；差分信號輸入端的確定端口為輸入端口并連接之內(nèi)部差分電路的輸入 端；差分信號輸出端的確定端口為輸出端口并連接之內(nèi)部差分電路的輸出端；總線信號是由連接等價單元或等價器件之等價引腳的信號，根據(jù)其是輸入還是輸出確定這組信 號是總線輸入信號還是總線輸出信號。
圖8從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一電路單元符號自動生 成之流程，包括基于電路單元的功能確定選用符號的模板802，基于電路單元的端口類型 位每個端口確定引出腳的符號804，基于電路單元的端口類型為每個端口的引出腳確定側(cè) 邊位置806，基于電路單元的端口類型為每個端口確定其引出腳在側(cè)邊的順序808，為電 路單元每一端口的引出腳確定具體的幾何位置810。端口的引腳類型由108確定。
圖9從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一電路單元內(nèi)符號自動 布局之流程，包括為直流通路的器件確定其符號布局902，將直流通路內(nèi)的器件符號布局 的最小外接矩形看作一個虛擬符號，根據(jù)信號流經(jīng)的先后順序確定虛擬符號的布局906， 微調(diào)整器件符號布局908使局部連線折向和交叉數(shù)最小，確定端口符號的布局910使端口 和內(nèi)部符號之間的連線的折向數(shù)、交叉數(shù)和長度最小。電路圖符號布局的約束條件源于 電路功能分析104和設(shè)計約束條件的自動生成110，符號布局的對稱性分別由直流通內(nèi)支 路間的器件對稱約束條件和直流通路間器件或電路單元符號之間的對稱性控制。
圖10是從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一電路單元內(nèi)符 號間線網(wǎng)的連線流程，包括自對稱線網(wǎng)的連線1002，電流源/電流鏡的控制線網(wǎng)的連 線1004，直流通路內(nèi)線網(wǎng)的連線1006，信號路徑上的線網(wǎng)連線1008，偏置線網(wǎng)的連線 1010，端口與內(nèi)部電路的連線1012。線網(wǎng)類型源于電路功能分析104和設(shè)計約束條件的 自動生成110。
圖11是從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路圖的關(guān)鍵步驟之一在電路圖上自動標(biāo) 注約束條件的流程，包括標(biāo)注對稱直流(支)通路間的對稱性和模塊間的對稱性1102， 標(biāo)注匹配器件對1104，標(biāo)注偽器件1106，標(biāo)注MOSCAP器件1108，標(biāo)注上電/斷電控 制器件1110，標(biāo)注ESD電路器件1112，標(biāo)注關(guān)鍵信號路徑1114，標(biāo)注反饋回路上的器件 和反饋線網(wǎng)1116。這里主要標(biāo)注電路設(shè)計和優(yōu)化的約束條件與版圖設(shè)計和優(yōu)化的約束條 件，源于電路功能分析104和設(shè)計約束條件的自動生成110。
圖12是一幅簡化的計算機系統(tǒng)模塊圖表1200，該系統(tǒng)可以和本發(fā)明的具體設(shè)備 聯(lián)合。圖12僅僅呈示了一個具體設(shè)備與本發(fā)明的聯(lián)合，而正如引用聲明所述，并沒有限 制本發(fā)明的范圍。其中一個常規(guī)技術(shù)就能認(rèn)出其他變化、修改或者整體變動。
正如圖12所示，計算機包括一個處理器1202，它通過總線系統(tǒng)和外圍的設(shè)備通 信。外圍設(shè)備包括用戶輸出設(shè)備1212、用戶輸入設(shè)備1210、通信接口 1208和一個存儲 子系統(tǒng)，如隨機存取存儲器(RAM) 1204和磁盤驅(qū)動器1206.
用戶輸入設(shè)備包括為輸入信息到計算機系統(tǒng)提供的所有可能的設(shè)備類型和機 制。這可能是和顯示相關(guān)的一個鍵盤、一塊鍵區(qū)、一個觸摸屏，音頻輸入系統(tǒng)，如語音 識別系統(tǒng)、麥克風(fēng)，和其他類型的輸入設(shè)備。在不同的具體設(shè)備中，用戶輸入設(shè)備的實 物通常是一個計算機鼠標(biāo)、跟蹤球、跟蹤板、操縱桿、無線遙控、寫字板、語音控制系 統(tǒng)、眼睛跟蹤系統(tǒng)之類的設(shè)備。用戶輸入設(shè)備典型的用途是通過點擊按鈕等，讓用戶選 擇一個對象、圖表、文字，等像是在顯示器上面出現(xiàn)的對象。
通信接口 1208提供了對其它通信網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的接口。通信接口的作用是從其他 系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的接口，以達到大規(guī)模設(shè)計的并行協(xié)同處理的目的。
軟件代碼模塊和指令(為本發(fā)明提供功能)可以存儲在RAM 1204和磁盤驅(qū)動器 1206中。軟件模塊可以由處理器1202執(zhí)行。RAM 1204和磁盤驅(qū)動器1206同樣提供存 儲本發(fā)明使用的數(shù)據(jù)的空間。
總線系統(tǒng)1220提供了這樣一套機制，它使計算機的各個部件和子系統(tǒng)如所期望 地相互通信。雖然子系統(tǒng)在原理圖上面只顯示為單總線，其它總線子系統(tǒng)的具體設(shè)備會 使用到多總線。
圖12代表了本發(fā)明一個具體的計算機系統(tǒng)電纜。從很多其它硬件和軟件配置與 該發(fā)明配合使用的合適程度的角度來說，它很容易成為一個普通的技術(shù)。例如，計算機 可以是臺式的、可移動的、機架固定的、或是寫字板的配置。另外，計算機也可以是一 系列聯(lián)網(wǎng)計算機的串聯(lián)。
因此，這些規(guī)范和圖片可以看作是示范性的，而不是限制性的。然而很明顯， 在里面可以進行各種修改和變動，卻不至于拋棄本發(fā)明的總體思想和范圍(正如前面所 聲明的)。另外，本發(fā)明的技術(shù)和系統(tǒng)合適使用絕大多數(shù)編寫器件的EDA工具和策略 學(xué)。因此本發(fā)明的范圍不應(yīng)該由參考以上的描述來決定，而是由未決定的需求和它們所 有的范圍或者等價物決定。
本發(fā)明可以以軟件或硬件或二者組合的控制邏輯實現(xiàn)?？刂七壿嬁梢宰鳛槎鄺l 適配到直接信息處理設(shè)備、用于呈示本發(fā)明的具體設(shè)備的指令存儲在信息存儲介質(zhì)?；?于在這里提供的呈示和講述，具有普通技能的用戶會傾向于用其他的途徑和/或策略來 實現(xiàn)本發(fā)明。
在這里討論的具體設(shè)備已經(jīng)在本發(fā)明的一個或多個例子中呈示。由于本發(fā)明的 具體設(shè)備是通過參考圖片來描述的，各種對此策略的修改或改編，或是基于對本發(fā)明講 述的變動，以及這些講述是否超出了技術(shù)水平，都將看作是在當(dāng)前發(fā)明的范圍之內(nèi)。因 此，這些描述和圖像應(yīng)當(dāng)看作一個限制性的意義，正如我們所理解的，本發(fā)明絕不應(yīng)該 只限制在這些呈示的具體設(shè)備之中。
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步 詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，其特征在于，包括接收用戶通過圖形界面或命令行形式指定的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)至少包括模擬電路網(wǎng) 表、模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫、模型卡片、頂層電路單元的端口類型信息；基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫的電路功能分析和基于電路功能的層次化劃分；全部電路單元的端口類型確定；全部電路單元的約束條件自動生成；全部電路單元的符號自動生成；電路單元內(nèi)的符號自動布局；電路單元內(nèi)符號之間線網(wǎng)的自動連線；在電路單元電路圖上自動標(biāo)注約束條件；以及輸出電路圖到電路圖編輯器/顯示器的數(shù)據(jù)庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，其特征在 于，所述基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫的電路功能分析和基于電路功能的層次化劃 分的步驟，包括預(yù)處理模擬電路網(wǎng)表；追蹤直接電路通路；追蹤信號通路；模擬電路功能分析；以及基于電路功能進行層次化劃分和重構(gòu)設(shè)計。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，其特征在 于，所述預(yù)處理模擬電路網(wǎng)表的步驟，包括 在層次化設(shè)計中識別電源和地； 識別虛擬器件； 識別MOSCAP器件； 識別保護器件； 識別電源開關(guān)器件； 識別電流鏡、電流源器件； 識別差分對和尾器件； 追蹤交叉反饋；以及 追蹤反饋通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，其特征在 于，所述全部電路單元的端口類型確定的步驟，包括電源和地的確定； 輸入端的確定； 輸出端的確定； 控制輸入端的確定； 控制輸出端的確定； 關(guān)鍵信號輸入端的確定； 關(guān)鍵信號輸處斷的確定；差分信號輸入端的確定； 差分信號輸出端的確定； 總線信號輸入端的確定；以及 總線信號輸出端的確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，其特征在 于，所述全部電路單元的符號自動生成的步驟，包括基于電路單元的功能確定選用符號的模板； 基于電路單元的端口類型位每個端口確定引出腳的符號； 基于電路單元的端口類型為每個端口的引出腳確定側(cè)邊位置； 基于電路單元的端口類型為每個端口確定其引出腳在側(cè)邊的順序； 為電路單元每一端口的引出腳確定具體的幾何位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，其特征在 于，所述電路單元內(nèi)的符號自動布局的步驟，包括為直流通路的器件確定其符號的布局；將直流通路內(nèi)的器件符號布局的最小外接矩形看作一個虛擬符號； 根據(jù)信號流經(jīng)的先后順序確定虛擬符號的布局； 調(diào)整器件符號布局使局部連線折向和交叉數(shù)最小；以及確定端口符號的布局，使端口和內(nèi)部符號之間的連線的折向數(shù)、交叉數(shù)和長度最小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，其特征在 于，所述電路單元內(nèi)符號之間線網(wǎng)的自動連線的步驟，包括自對稱線網(wǎng)的連線；電流源/電流鏡的控制線網(wǎng)的連線；直流通路內(nèi)線網(wǎng)的連線；信號路徑上的線網(wǎng)連線；偏置線網(wǎng)的連線；以及端口與內(nèi)部電路的連線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，其特征在 于，所述在電路單元電路圖上自動標(biāo)注約束條件的步驟，包括標(biāo)注對稱直流或支通路間的對稱性和模塊間的對稱性；標(biāo)注匹配器件對；標(biāo)注偽器件；標(biāo)注MOSCAP器件；標(biāo)注上電/斷電控制器件；標(biāo)注ESD電路器件；標(biāo)注關(guān)鍵信號路徑；以及標(biāo)注反饋回路上的器件和反饋線網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從模擬電路網(wǎng)表自動生成模擬電路原理圖的方法，包括接收用戶通過圖形界面或命令行形式指定的數(shù)據(jù)；基于模擬電路功能結(jié)構(gòu)特征模板庫的電路功能分析和基于電路功能的層次化劃分；全部電路單元的端口類型確定；全部電路單元的約束條件自動生成；全部電路單元的符號自動生成；電路單元內(nèi)的符號自動布局；電路單元內(nèi)符號之間線網(wǎng)的自動連線；在電路單元電路圖上自動標(biāo)注約束條件；以及輸出電路圖到電路圖編輯器/顯示器的數(shù)據(jù)庫。利用本發(fā)明，可自動生成能夠準(zhǔn)確反映模擬電路功能、結(jié)構(gòu)特征、功能層次，并標(biāo)有清晰的直流通路和信號流路徑以及后續(xù)電路優(yōu)化和版圖優(yōu)化所需約束條件的電路圖。
文檔編號G06F17/50GK102024066SQ20091009288
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者吳玉平 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所