【doc】电子设计交换格式（EDIF）设计者指南（一）

【doc】电子设计交换格式（EDIF）设计者指南（一） 电子设计交换格式(EDIF)设计者指南(一) 电子设计交换格式(EDIF)设计者指南(一) 摘要:电子设计变换格式(EDIF)是一种推荐的数据交擦格式.它消除7CAE/ CAD系统数据库格式的不兼容性从而加速7电路设计工程师,ASIC-~,]造厂@PC 板制造 厂之间的信息交擦 第一部分EDIF格式使CAE/CAD数据得到统一 标准数据格式的出现将有助于设计工程 师在CAE/CAD系统之间,或者在他们和 器件制造广之间方便地传送数据.电子设计 交换格式(EDIF)提议就是这一个标 准本文是连载文章的第一篇,提出EDIF 的基本语法和结构,后面儿篇文章将介绍 EDIF库生成测试模式和接口. 电子设计交换格式(EDIF)是一种不 受版权限制的数据格式它提出和规定了数 字堕堕塑摸拟虫堕设计有关的原理图,符号 和物理布局,互连以及结构信息.利用象 EDIF这样的标准数据格式,设计工程师可 m在不兼容的CAE/CAD系统之间传送设 计数据设计工程师还可从ASIC制造广和 PC扳制造厂接收设计数据,并可向他们传 送数据 假设EDIF得到普及,I殳计工程师就可 避免受CAE销售厂出售系统的束缚.利用 EDIF,设计工程师可以把所用的数据库传 送给任意一个可以接收EDIF格式的CAE/ CAD系统.ASIC制造厂也就能使用EDIF 为各种各样的CAE程序包,提供他们的元 件库 EDIF格式使可传送电子设计的各级佶 息,如图l所示,EDIF是唯…的一种可以传 送各种信息的电子设计格式,这些信息是: 库,原理图输八,行为,功能和逻辑结构, 电路,几何布局和测试规定,生成信包和棋 拟信启 圈1虽然CAE/CAD篇售厂已经开发了 许多数据格式,但只有EDIF才能传送各种 设计信息 EDIF可以描述库和单元(eel1)结 构,单元接口,单元细节和加工单元 接口描述包括逻辑符号,端口,参数,边 界,端口至端口的时间,通孔和功能测试模 式单元接口描述还指示是否可以置换逻辑 端口单元细节描述包括网络,原理图. 几何布局门阵列逻辑模型,符号布局和 模拟参数.加工工艺描述包括各层的定义, 器件尺寸定标信息和模拟值. 为了使用EDIF,必须解它的结构和 语法,执行EDIF不能象执行程序一样, EDIF既不是一种程序设计语言,也不是一 种数据库系统EDIF文件是一种字符流文 件 EDIF文件的屡次Lisp程序设计,i 结构为基础.1,s了写EDIF文件.设计工程 师不必成为Lisp程序员,但他们必须了解 EDIF的结构. EDIF象Lisp.有类似耐形的结构. EDIF的基本对象称为原子,0个原子或多 个原子构成的组形成表.表之同用括弧隔 开.表构成的组又形成高级表,它们最后形 成文件.这样.一个EDIF文件就是一个『1 几个子表组成的表.例如.裘(A,(B. C,B),O,c)也含F==i个元素(1j,原 子和子表):原子A,发(B,C,13),l 裘和原子C. 为了访问和处理EDIF文件,必须开发 一 个表处理程序设计工程师根据自己的应 用,还需要一个读程序.一个写程序,或者 二者皆要读程序必须能访问和检索表,写 程序必须包括有生成,插入和连接这样的 表特性. 任何语窖都可处理EOW文件 可以利用Lisp的表处理特性,生成和 访问EDIF文件数据.但要记住,虽然EDIF 的结构类似于Lisp,但是.任何程序设计 语言都能处理EDIF文作.ll_1使是在使『H Lisp对.也只需要其数据处理功能.并不 需要进行任何计算功能 计算机语言,如Lisp,C,Pastal{吾言 的递归特性.使它们特别适合于开发EDIF 软件然而,也可用缺少递归能力的语言来 写表处理程序.例如.FortranG程序可以 读和写EDIF文件. 任何一个EDIF裘的第一个元素都是关 键字.它们作为EDIF表的原子.此外. EDIF文件还包含其它专用字和用户数据. 冈2表示这蝗关键字是如何规定EDIF文 f次的. EDIF文件最顶层(图中昀"EDIF) 只规定文件.下一层由呷个节组成.描述这 氆节的关键字是"状态"(status") 一 64一 2EDIF的层冼结构反映了设计数据 的自然结构,从单元库到器件,以=醍各单元 内的互连 .设计"(design),席("1ibrary) 和"用户数据"(userdata"). 状态节控制文件的使用,该节包禽 的信息如:产生数据的人名,甜译数据的程 序名,数据产生的地点,程序文本和数据文 本号.如果用户使用的不是自己产生的库, 则用户需要尽可能简单地记录新的修改.这 时.状态节就特别重要. ."设计"节是EDIF描述的起点该节 提供一个指针,指向特定库的开始单元或设 计."库节由工艺("teehno1OgY) 节和一个或多个单元节组成.由于"库"仃 只要术一个表目描述库中所有单元共同的特 性所以它比平的库用的磁盘容量小,因 为,平的库在每个单元描述时,都要重复一 次共同特性.用户数据节可以对标准 EDIF说明进行扩充.并还可用该节对以后 推出的EDIF中将要出现的形式进行实 验 EDIF文件最重要的部分是库节 该节包含单元描述.席中的单元可以乜禽0个多十"视网(view"),每个视罔 滞述单元的不同方面EDIE现在可提供七 种视图,称为掩磴(mask1ayout), 原p(sch~_r)1stic").符号"("symbol- jc,"网裘("netijs,"行为("behav— ior"),"文r("dOCU~lent)和"陌 生单元"("Stranger")视图 "掩模布局"视描述物理数据,如: 掩模层和绘图用的颜色数据.例如,该视图 可包含掩模布局的几何图形描述.掩模布局 视图除接收EDIF格式外,还可接收不受版 投限制的加利福利?L阔格式(CIF). "原理"视图描述逻辑图.'岜规定逻辑 元件及它们之间的互连符号视图描述 陡计的定位和布线?符弓t,可以规定的 数据如:保护段和布局互连. "网表视图列出设计甲各元件间的互 连.在EDIF中,网表是面向网的.在一个 面向网的文每个网包含加接到那个刚上的部件.与其相反,商向部件的Spice文 件列出一个部件,爨后才列出连到该部件上 的网.有幸的是.面向部件和面向同的文件 之间,不但容易转换,而且转换速度又很快 模型这个视图还按单元的逻辑值描述单 元.行为描述可以定义的逻辑单元如:反相 器和暂存器.行为视图还包括用户正在使用 的逻辑状态表.例如.为了使用"行为"视 图,需要规定如何解决设计的违线功能,以 及要向任意未连接的端口指定的值 文件"视图包括设计用的图和正文 EDIF允许在正文上加标题,加说明和其它 文停.最后,陌生单元"视图处理不符合 现行EDIF说明的单元只要对这种用户提 前进行安排,用户就可把这个视图文件?避 给另一个EDIF用户. 在单元层,"单元视是通j羹 例"(iastances")或"视圈映象" (viewmaps")彼此相联系的.实例使 几个单元或有某些共同点的单元视手}j联 系.表1裘示如何使用"实例米表示"稚 号视图和掩模布局视图之间的关系. "视图映象"表示同种对象在单元的不同视 图之间的关系. "行为"视图提供模拟程序原语的基本在视图映象中',可以使用端口映 表1_——EDIF"实倒" fCELLE~APLE__CELL一' fV1EWASKUY0EXAMPLE1 OMMENT"RENGTWOVIEWSTOGETHER"m 【CELLEXAMpLE—CELL—一2 eVIEWSY?BOL1CEXAMPLE2 ,CO~~MENT"~NSTANTIATINGMASKLAYOUTVIEWINCELLEYC~MPLE— CELL1'J cCONTENTS (GLANCEEXAMpLE_cELI一一lEXAMPLE11D【)m 象("portmaps)帮"实例映象("ins— lancemaps")."端口映象可以看到不 同的单元视阁中的端口关系.这种关系可以 是一列一,或者一对多."实例映象"以 识别描述同一对象的不同视中的实例.表 2利用视图映象"描述原理"视图中端口A 和"符号"铆圜巾端口Atopof__cell和 端口A—b.tton]一ofccll1l,问的 保持单元的几种文本 每个挑【习订自已的名,一个l型-j以 产正几个文本例如:对一个单元可以产生 不同的军用说明车口工业用说明文本.每个视 图都包含"接口….和节"接口 描述单元的外部特性.例如,它详细说明单 j[的哪些端口连在单元内部,而哪些端口被 指定为可互相交换的,每个单元视图的"内 容节只是说明什么器件和连接在单正【ir. 川必须能川t几个戈健来!义铒十一,n 元朗"接【二【"和"内布,仉并.If『这些 芰键字对每种说台往旧.表格1列出 一 65— 襄2—一EDlF视图映蠹 (cELLEXAMPLE—cELL .fvIEWMAP P0RT?P 【.UAUFYSYMBOLICLAYOUTAJOP—OF—CELL) (QUALIFYSYMBoucLAYOUTA一.BOTTOMOFCELL) (OUALIFYSCHEMATIG__REPAIII fvIEWSCHEMATICSCHEM^TIc—EP (INTERFACE (DEFINEINpUTPORT^1)) (vIEwSYMBOLICSYMBOL『cLAYOuT (iNTERFACE (DEFINEINPUTPORT UL~PLEA_-TOP__OF__CELLLBOTTOM— OF—cEL cPORTIMPLEMENTATION九』OP— 口F—cELL.. {FlGUREGROUPET^L 'REC1_^NGLE (POIIT10'1, (POINTT1'2】】]' fPORTIMPLEMENTATION^—80TTOM—DF——CELL fFIGUREGROUPMETAL (RECTANGLE (POINT100I {POI?1}m (JOINED^__ToP_0F—.cELLA~Bo'n'oM_0F_CELL)))), 对每种EDIF视图的内容"节和"接口" 节都合法的关键字. 利用这些EDIF关键字,用户可以描述 ASIC库中的分立器件或元件.例如,可以 使用EDIF产生图3所示的M20i双极4一输 八或/或非塞单元模型. 表3列出宏单元的部分EDIF文件(省 略符号表示文件省略的部分).这个文件描 述了单元的"原理"视图.接口节规定 了外部符号."内容"节描述了宏单元的内 部行为,文件还包括"状态节.它指出单 元的生成者和单元的生成时间. 表格1EDIF视图的合法结构 "接口"节 表『原理待号J搏模市局j行为i文悻f再生单元 UNUSED B0DY? ARRAYRELATEDINFO J0INED MUSTJ0IN WEAKIOINED PERMUTABLE DEFINE TIMING SIMULATE C0MMENT USERDATA 一 66一 阿 "内容"节 DEFINE UNUSED GL0BAL INSTANCE FIGUREGROUP J0lNED MUSTJOIN ANNOTATE WIRE SECTION CRITICALSIGNAL RE0UIRED MEASURED L0GICMODEL COMMENT USERDATA IECL IN rECL 工N IECL IN IECL IW 田5甚至灵描述象这个4一输^或/或非 这么简单的宏单元也不容易. 裹j只是描述本单元的部分EDIF文件. 连载的其它几篇文章,将指出如何生成 元件库,如何生成和转换测试模式.以及如何 为用户自己的CAD操作开发EDIF接口. 同时.如需了解EDIF方面的更多信息,或 需要说明书.请与EDIF用户组联系. —— 6一 叭吼观吼 差三"MOH0MOMO 一 88一 轰5一一晡o1宏单元的EDjF文件 'EoIF.II25?—SY,BOLL瞎PJ~RY fsTATUsfEDIFVEFtSJON10研(E0JFLEL】 0,VRI'I3-EH{TIMESTA.MP198644231532JJ) eLlB闩A闩YM2505'__ECL CHNOLOGYM25o0一ECL (NUM,3ERDEFIN盯}O?EhGLsHfsCAt.E-DISTANCE,IE,一)11 (coMMENTEDlFuMTcsl.NETEk,ITHoF^.-.fL"】 fNUMBERDEFINITiONSf. iUSERDA'rAPOWERDEFINI1"10N【SCALEP0WER1fE1,1)) (COMMENTEDIFUNITJSONEMILLA不1】 (CELLM2D1 fsTATUS(EDIE'VERSiCN1O0){EDfF[.EVELa1 , mN~riEsT_^铋P1935411{5^954461 {ACCOUNTINGPROGRAM"SYM2EI'~IFv2OO"I ^SEMi.cuSTOM"m CCOUNTINGAUTHO"M01ORO【 ?IEWSCHE}^枷CAC0一ScHEMA~C m盯~RFACE 【USERDATAPAGESIZEcPOINT一125:'~30—125.0曲C4NTt25000125DOOJ】 {USERDATAPJNSPAClN6250.HDEptN.EUNSPECIFI;-"OPORTYD) (POATIMPLE眶iT^nOY0 (FIGUREGROUPSYMBOLP=NfDOT(PoINT2CO00OII. SERDATA^11.Rl丑t盯E R0P日TYM^P1 需簇? 第二部分.对元件库使用交换格式…,, 本文是囤篇连载文章中的第二篇,它说 明如何把用户的半定做库转换虞电子设计交 换格式,从而把这些库传给任意可接收这种 格武的CAE系统或ASIC制造厂.可以使用 . EDIF!产生竞件的原担行为和物理表示. '如果eAE系统不能访问用户所需耍的 备种元件库,那么可能最好不用那种CAE 系统?不聿的是,每个AStC或标准元件销 售厂都其有自j己格式的库,所以,.不论用户 拥有哪种CAE系统,都不可能去读每种可 用的元件库,电子设计交换格式(EDIF)解 决了传送库文件的问题.在本篇文章中,用 户可以学朝埘何~~EDIF格式提交元件库的 原理,行为和物理方面的停息. EDIF是一种不受版权限锚婚格式,它 提出和规定了数字和模拟设计的原理,符号 和物理布局,以及其互联和正文格式.技术说 明可以使任一种CAE系统和任意一个ASC 库或标准元件库进行通信.利用EDIF,任_ " .~ASIC销售广可向任意一个用户精确地… 完全地传送半定做集成电路库,设计者也可 在不兼容的CAE/CAD系统之间进行库的 传送.EDIF可以描述半定做IC,定做IC, 标准Ic,无功元件,板级部件或整个,模 块 CAE系统用户不需知道EDIF就可使 用EDIF,EDIF接口软件可以处理.所有 EDIF操作.但是虽然CAE系统用户可以 在不知道所有关键字时,使用EDIF.但还 应学会整个格式结构.以便建立可以传送的 EDIF文件.(如果要学会EDIF所有细一Ib", 或得到EDIF说明书请与EDIF用户小组 联系) 用户甚至在没有学习EDIF所有细节 耐也可评价标准数据格式的好处.这种格 式将使卓子元件制造厂可向各种各样的 …一 :? CAE系统提供自己时产品库.制造厂不用 对每秘cAE系统保存不同的库,代之以-的 是只嗣保存一种库., 由J于ASIC销售厂}保存种]车,一因 此,.EI~LF格式将减库出错的可能,C.AE 系统镜售厂,而不是ASIC制造rJ通裳保 存在他扪自己的CAE系统上运行的库一,而 这些船厂经常给AS'tC库带来错误.更有 甚者毽些岸电'含爵数据蔚撼乳个耳以前 时晤数据?苗手色Di磺AsI粤错售保留 他们自己的库,因而减少了库的出错.最 后由目:制造广比任1何人更了解.自.已的元 件因而能更好晦评价制造改变或设计修改 的影响.此外,如果用l户也享有同样螅摩, 一 , 刚她们将馕更快地发现和确定错误. 检验元件的精确度 用户在使用EDIF元件霹时,必须肯定 窜是普前妁.通过检鸯文件的会计(~acco— uing)字段嘴强库中的数据,会 计卓段提供教据的研糨文本号.母库的每 一 种修改都包含一个新的文本代码. 通过隔离文律前有关部分,可以修改或 产生EDIF库的元件,EDIF的类似树形结 柯蟪它能很方便地隔离l文件的任意一部分. 描述BDl文件中竞件的结构是由库. 单元和i视图部分组成为描述库中 的单元,一般使用_四种不同舰图;原理,行 为网衷相符号视图e见连载的第一篇文 章).,也可对同类设作多个视图,例如, 使甩军屠和商业用莰计自匀1视图. 原理勰图描述原理德号,行为视图提供 逻辑模拟程序原语的模犁网表视图列出原 理箨粤毒向裴模拟程序源语之间的互连,符 号视图规定芯片物理设捕规则. . ;僖冉原理视图句以产生原理图符号.这 个视图的图形代码可.以向任何一个接收 一 々一 , 在b唾砘谢~EDIF提供一种结构,可 以把EDIF定义的各项,直接从源码转换成 目标码.但是,用户{巷须写出翻译非EDIF 项的专用代码.. 产生腰形符号. 棒"规定符号的形状,在倦节 内,figuregroups产生符号.figu- regroup"由具有相同属性的图形组成,如 同一制造层或同一种颜色.如表I所示,通 过把符号分成线(paths)和弧("sh— apes),可l镪产生菏号.然后,把.paths 和shapeS,~结合成.figuregroup". fill~at如rn节规定shape是填八还 不搏每个符号韵.border"可以有一种 bQr~eepatf6rns.表1中,borderpatrn 节规定一条虚线.. 通过画图,可以检验符号的精确度和一 致性.当然,EDIF的接受者可以改变符号 的样子,但EDIF文件只提供符号产生者所 产生的符号记录. 为建立一个完整的宏单元库,用户需要 一 本设计手册和一个图形系统.使用设计手 册,把宏单元送入图形系统数据库.用户一 旦口送入设计的原理图,则EDIF软件就把 原理转换成EDIF文件. t立罡辑壤拟库 , ,一用髓翠视图产生符号之后,就可 把所用元件的行为存八EDIF模拟库.EDIF 模拟库由睬语元素和由原语元索组成的部件 组成.可以把原语元素存八行为视图,把原 语元素之间的互连存入网表视图. 对大部分应用说,今天的EDIF原语元 素还不够详细.逻辑描述是简单的真值表, 它们缺少如建立时间和保持时间这样的信 息'获孛的悬开始工作时,不需要使用行 为视图.用户只需使用网表视图对逻辑模拟 程序的原语元素分组,然后,构成用户设计 所用的所有复杂逻辑器件.虽然门级模型要 占用大量CPU时间,但是,用它们建立模 型比较精确.. 用裹建接原谮元素 不管是使用行为视图还是使用用户自己 的模拟原语,都要用网表视图连接原语元 素.以构成宏单元或标准逻辑元件.通常, 拥有几百个宏单元,而只有凡个原语元紊, 所以,利用阿表视图可以减少转换模拟本盼 许多工作. 网表视图中的端口描述包括引脚至引脚 的时间数据.对于复杂的时间结椅,.可以使 用层次单元描述. 表2示出M2i2宏单元(图1)的罔表视 图码.文件用Boolean操作,它与行为视图 模型不同,还包含每个输八和输出钓上升和 下降时间,网表视图串的单元《视图和状态 各节都与原理视圈中相同,但网表视图中的 接口节只规定外部端口. ,l在此视图 内容节描述单l元内部的工l作 中,关键字"instatlee"调用逻辑模拟程序 中的原语元素,关键字"parameter"规定 上升和下降时间,利用关键字joined, 把原语单元的端口连至单元端口,或者连到 原语内的端口上.在]oiaed语句中.关键字 qualify规定正在连接的端口. 一 旦检验完设计,就可进行掩模布局. 根据符号视图规窟的物理规则.在掩模布局 视图中进行布局.由于实现厨一种逻辑,可 以采用许多不同工艺,所以符号视图包含 EDIF库的最复杂结构.由于它具有许多通 用功能,所以,EDIF物理库可以满足各种 工艺技术的要求. 例如,Motoro1.a公司的宏单元阵列要 求三种物理库;基本阵列库,宏单元库和包 封库.这些文件的佣子见表3,4和6.表3详 细描述了:MCA2~5ooECL基本阵列的物理布 局.表4描述了M2I2宏单元,表5文件描述 了栅网引脚阵列中引脚和MC/~z60oECL基 本阵列的焊接区之间的关系.. 为了把宏单元放八基本阵列,可使用 一 71—一 裹2——M212宏单元网襄视圈 EDIF的socket"和plg关键字 socket是基奉眸列中,放宏单元的地区.在 ,用户要规惠阵捌的定位规驯, socket节中 地区的对称性及位置.基本阵列中的地区可 以是焊接区上的驱动器输出驱动器或内部 埴医.一 为了节约宏单元阵列的面积,可以把每 四个内部地区组成一个quad.四个一组 上的宏单元有到布线通道的出人口,所融, 仍可访问每个宏单元的所有端口.使用 '' . . i~Stanc~关键字,可把quad放A基本阵 到利甩step'!关键字,规健quad之间 的问题,进行宏单元定位. l可把布局存^充分扩大的表中,或者 存八quad的层次数据库中.层次数据库使 文件规模减少至t/4.而却使单元完位所阁 一 ?一 裹5一M212宏单元蚺双撮基本眸爿盎义 i 帖ELLB【R_^sE.J删 ['viEW甜?BOuCPH,B?c^L目N1啕E cDEFINE啪PPORT棚LCTIPLE嗍Poo3… PI篮PI?P1"n cDEFl雌帅PORTfMU~_TIPLEFOr9… P10tP粥PIoBP1071mH cVIEWSVMBOLICSITE IcOMM'"DIMENSIONSARE6C,U.EDlHMHFROM#l0URE1" "OFTHEDATASHEEl"'.' c{NTER c柚fL~EOINFOR}., [CONT~KP3 ? (COMENT.O,RICE诎uDMAC'ROsrrss'l- 蛋: OmF.RFJ~|RRE?HFo期R^啪I9oc旺T棚 (CELL^^—目N区,BMmERS_LEvELt IVfEWSyMB.IcSITE cINTERFACE(BODY IRGUREGROUPROUTING_LEVEL1 fRI翻A瞒LEfPOINT0习I0ISI fcELL^R只l_月puTJNG_LB^RR1日穗—LEvEL卫 5qEW洲80S盯E flNTERE/BODY (RGUrREGROUPROUTiHUSVF.~ lRECTANGLE{POINT91olIPOINT0E1) lfjEH札EP0l,T0SlIPOINT3'惜) (CELLINTERN^LOUAD_SITE ,WsY?BOt.1cSE f{NTERFACE(BODY-. 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EL IEw LP .-I---0'NTIERFACE. — L一一了 (I~IERNErNOklTPOFiT', (MULTIPLEPrNE1PIN_ D1PIN__C1PIN__D2P/N—C2PiN—E3PwD3PiN一8t 1? ?PI虬PIN__C哪?:.,一: {C(}NTE ED NT c口u^ S(INS uFYT.~I詈豁嚣爵?n (,JOINEluuFy19BP)P~JOINIEO(QU:ALIFYPI20INBm一 :,…_?_, 信息增加.. 一 ned语句规走设讦中端口YD和SYD相连. 可把布线障碍存八层叛数据库用体用socketset"语句完成对宏单元的描述, 节定义保护段.从而定义布线障碍.体"该语句规定了单元的定位,以及在其位置上 由相应figuregro~ps中的shhs组成.,瑚取向一 figuregroup语句可以使布局增l加正文和记:-EpI还不癌l婀户谛荤警元以适台 录..可用的芯片面积或电路的驱动要.求.包封描 在宏单元布局中,可使用plug和基本阵述也不每括散热要求描述,也未列出PC板 列布局所用的sock~q配套.在宏单元定义中,布线时『脚位置说明.', 可规定和宏单元有关的布线障碍.端口当连载的其它两篇文章将戢还如何产生和 称端口位置以及端13至端口的内部连接.传送测j袁模式以及如何为cAD操作开发 宏单元文件中的border产生布局符号,:EDIF接口. portiplementatJon语句规定符号端口的胨i昔泽自EpN..~ansary22, 位置.通过规定两个被连接的端口可以把i987,P.153-i58及tDNFebruary5, 信号送到另一个单元上.例如表4的j61"-119;67,P扭75-i83 — 73—