IBIS模型信息读取方法、高速电路仿真系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种读取转换器件ＩＢＩＳ模型中的上升／下降沿速率信息的方法，包括读取步骤，访问所述ＩＢＩＳ模型文件中的上升／下降沿速率数据表和上拉／下拉Ｖ／Ｉ数据表，转换步骤，将上升／下降沿速率信息转换为上升／下降沿各时间点的上拉开关系数Ｋ１和下拉开关系数Ｋ２。本发明专利技术还公开了一种高速电路仿真系统及其实现方法，通过调用所述上拉开关系数Ｋ１和下拉开关系数Ｋ２，实现对所述器件边沿特性的模拟，本发明专利技术能使高速电路的仿真结果准确可靠，方便快捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仿真技术，具体涉及一种能够调用器件IBIS模型中的上升/下降沿速率信息的高速电路仿真系统及其实现方法。
技术介绍
在高速电路设计中，随着系统速度和布线密度的提高，SI(Signal Integrity，信号完整性)，串绕、EMC(electromagneticcompatibility，电磁兼容性)问题对产品设计的影响越来越重要，要想在设计初期和设计过程中把各种因素的影响考虑进去，就需要根据实际物理设计中的各种参数，采用高速电路仿真技术进行分析。IBIS(Input/Output Buffer Informational Specification，输入/输出缓冲信息规范)是用来描述IC器件的输入、输出和I/O缓冲器件行为特性的文件，并且用来模拟缓冲器件和PCB板上的电路系统的相互作用。具体而言，IBIS描述了一个缓冲器件的输入和输出阻抗(通过I/V曲线的形式)、上升和下降时间以及对于不同情况下的上拉和下拉，从而，工程人员可以利用这个模型对PCB板上的电路系统进行SI、串扰、EMC以及时序的分析。现有技术的高速电路仿真系统所用的器件模型有相当一部分是采用IBIS模型，这是由IBIS模型本身的特性所决定的。IBIS模型是一种行为级模型，具有仿真速度快，而且可以保护器件生产商的知识产权信息，因此许多高速电路仿真工具都支持IBIS模型的调用，其中，Agilen公司的ADS(Advanced Design System，先进设计系统)系统是应用非常广泛的一种仿真设计工具。图1为IBIS模型的基本参数示意图，IBIS模型中含有器件的基本信息参数，其中，A代表上拉/下拉V/I、B代表上升/下降沿速率，简称上升/下降沿时间/电压速率、C代表电源/接地箝位V/I、Cc代表结电容，并包括封装寄生参数(寄生电感Lp、寄生电阻Rp和寄生电容Cp)。其中上拉/下拉V/I和电源/接地箝位V/I是以数据表的形式提供的，不同的电压对应不同的电流。上升/下降沿速率有两种情况，一种是直接提供电压和时间的比值，另一种是以时间和电压的数据表格提供。后一种方式比前一种要更为精确。所有这五大部分才能完整地构成IBIS模型，只有完整地实现对这五部分特性的模拟才能准确地模拟器件的电气特性。参见图2，所示为现有ADS系统调用IBIS模型的技术方案的原理图，其中，端口P1为输入端口，端口P2为输出端口，元件x1、x2、x3、x4、Cc、Lp、Rp、Cp分别对应IBIS模型中上拉/下拉V/I、电源/接地箝位V/I、结电容CC和寄生电感Lp、寄生电阻Rp和寄生电容Cp，变量元件VAR用来为结电容Cc、寄生电感LP、寄生电阻RP及寄生电容CP赋值。从图上可以看出，这种方案主要完成了对上拉/下拉V/I、电源/接地箝位V/I、结电容和封装寄生参数(寄生电感、寄生电阻和寄生电容)的调用，而忽略了上升/下降沿速率的信息。结电容、寄生电感、寄生电阻和寄生电容实现比较简单，可以在ADS系统的原理图中调用电容、电感和电阻来表示，其电容值、电阻值和电感值为IBIS模型中规定的数值。上拉/下拉V/I、电源/接地箝位V/I的实现相对来说困难一点，这些元件的特点是在处于不同的端接电压时，输出不同的电流值，具体的电流值由IBIS文件中的V/I数据表确定。为了模拟这些元件的功能，需要设计一个查表电路来实现对数据表的读取。以下参照上拉元件为例，说明如何实现对IBIS模型文件中上拉数据表的调用，其余的数据表的调用方法是类似的，只需更改数据文件和查表电压，完全可以参照同样的方法设计。上拉查表电路可以参考图3的电路，该电路包括两个元件，一个是SDD2P元件，另一个是DAC(Data Access Component)元件。这两个元件都是ADS系统自身所提供的，其中DAC元件可以完成对上拉数据表文件的访问，根据访问变量(由属性iVar1控制)的数值(由属性iVal1控制)实现对数据表的线性插值查表，访问的文件由文件属性确定。该查表电路的访问变量为“Vtable”，数值为_v1-_v2，表示SDD2P的端口(Port)1和端口2的压差作为自变量，即上拉模块的端接电压，访问文件为dx4pga_outputl_pullup_typ.cti，即存放V/I数据表的文件。V/I数据表的文件的查表自变量为Vtable，因变量为Itable。SDD2P元件可以实现对DAC元件的访问，其中属性I[2，0]＝dep_data(DAC1.DAC，“Itable”)mA，表示元件端口的电流是由DAC1元件确定的，DAC1以SDD2P端口电压值作为自变量，以查表的方式，确定端口2的输出电流大小，单位是mA。端口2的电流就是上拉的输出电流。因此，通过这两个元件的结合，可以实现对电压/电流表的访问，模拟上拉元件在不同的端接电压下提供不同电流的特性。在ADS系统中，DAC元件不能直接访问IBIS模型文件，必须要把IBIS模型中的V/I数据表取出，然后转成CITI数据文件格式。CITI文件的数据格式如下面所示，表格的自变量为Vtable，变量为Itable。CITI文件内容注解CITIFILE A.01.01版本号NAME VI_PULLUP_TYP 数据表名称VAR Vtable MAG 5变量名称 数据类型 个数DATA Itable 数据名称VAR_LIST_BEGIN 变量列表5.0…1.0VAR_LIST_END变量列表结束BEGIN 数据列表2.4…2.0END 数据列表结束但是，作为一种常用的高速电路仿真工具，现有的ADS系统在上述技术方案中调用IBIS模型时，没有完全实现对IBIS模型五部分的调用，只包括了上拉/下拉V/I、电源/接地箝位V/I、结电容和封装寄生参数(寄生电感、寄生电阻和寄生电容)，而忽略了上升/下降沿速率的信息。由于该信息是代表信号边沿信息的最为重要的部分，所以，现有ADS系统调用IBIS模型的技术方案不能够准确地模拟器件的信号边沿特性，导致电路仿真结果不可靠。此外，现有的技术方案没有实现对IBIS模型的自动处理，需要手工处理IBIS文件中的数据表信息，然后转成CITI数据文件格式。由于IBIS模型文件包括了6个V/I表格，而且每个表格对应着三种模式，典型值、最小值和最大值。因此需要手工处理18个V/I数据文件，非常繁琐，并且容易出错。此外，封装寄生电感、寄生电阻、寄生电容和结电容的数值也需要手工填写，非常麻烦。因此有必要提出一种改进的高速电路仿真系统及其方法来实现对IBIS模型快速完整的调用，提高工作效率和仿真质量。本申请文件中，对于“/”号的使用作如下规定，凡涉及“上拉/下拉”、“电源/接地”、“上升/下降沿”之处表示“或”，凡涉及“V/I”、“K/V”、“K1/V”以及“K2/V”之处表示对应关系，特别指明的按其指明的意思进行理解，其他情况依上下文进行理解。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的一个目的在于提供读取转换器件IBIS模型中的上升/下降沿速率信息的方法，以将上升/下降沿速率信息转换为高速电路仿真系统可以识别的信息。本专利技术的另一目的在于提供一种高速电路仿真系统及其方法，其通过实现对IBIS模型中上升/下降沿速率信息的调用，能够准确本文档来自技高网...

【技术保护点】
读取转换器件ＩＢＩＳ模型中的上升／下降沿速率信息的方法，其特征在于，包括：读取步骤，访问所述ＩＢＩＳ模型文件中的上升／下降沿速率数据表和上拉／下拉Ｖ／Ｉ数据表，转换步骤，将上升／下降沿速率信息转换为上升／下降沿各时间点的上拉 开关系数Ｋ１和下拉开关系数Ｋ２。

【技术特征摘要】
1.读取转换器件IBIS模型中的上升/下降沿速率信息的方法，其特征在于，包括读取步骤，访问所述IBIS模型文件中的上升/下降沿速率数据表和上拉/下拉V/I数据表，转换步骤，将上升/下降沿速率信息转换为上升/下降沿各时间点的上拉开关系数K1和下拉开关系数K2。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述读取步骤包括上升/下降沿速率读取步骤，通过上升/下降沿速率读取装置，访问所述IBIS模型文件中的上升/下降沿速率数据表，从中读取所述器件的上升/下降沿的电压V与时间的对应关系，上拉/下拉V/I读取步骤，通过上拉/下拉V/I读取装置，访问所述IBIS模型中的上拉/下拉V/I数据表，从中读取所述器件的上拉/下拉模块的电压V与电流I的对应关系；所述转换步骤包括上升/下降沿速率数据转换步骤，通过上升/下降沿速率数据转换装置，根据所述上升/下降沿的电压V与时间的对应关系以及所述器件的上拉/下拉模块的电压V与电流I的对应关系，计算出所述器件的上拉/下拉模块在上升/下降沿的各时间点的电流I，并根据所述器件的上拉/下拉模块的饱和电流，分别计算出器件的上拉/下拉模块在上升/下降沿的各个时间点的上拉开关系数K1和下拉开关系数K2，查表电压计算步骤，通过查表电压计算装置，根据所述上升/下降沿的电压V与时间的对应关系，按照所述IBIS模型的时间信息，计算出查表电压V，并确定一个限幅器电压范围，组合步骤，通过组合装置，将K1、K2与所述查表电压V进行组合，得到上升沿K1/V、K2/V和下降沿K1/V、K2/V，以及CITI文件产生步骤，通过CITI文件产生装置，按照CITI格式要求，将上升沿和下降沿的K1/V和K2/V分别存储为CITI数据文件上升沿和下降沿的K1/V表和K2/V表。3.高速电路仿真方法，通过调用器件的IBIS模型信息，实现对所述器件的模拟，所述方法包括读取转换步骤和调用步骤，其特征在于，所述读取转换步骤包括上升/下降沿速率，其包括读取步骤，用于访问所述IBIS模型文件中的上升/下降沿速率数据表和上拉/下拉V/I数据表，转换步骤，用于将上升/下降沿速率信息转换为上升/下降沿各时间点的上拉开关系数K1和下拉开关系数K2，所述调用步骤可以通过调用所述上拉开关系数K1和下拉开关系数K2，实现对所述器件边沿特性的模拟。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述读取步骤包括上升/下降沿速率读取步骤，通过上升/下降沿速率读取装置，访问所述IBIS模型文件中的上升/下降沿速率数据表，从中读取所述器件的上升/下降沿的电压V与时间的对应关系，上拉/下拉V/I读取步骤，通过上拉/下拉V/I读取装置，访问所述IBIS模型中的上拉/下拉V/I数据表，从中读取所述器件的上拉/下拉模块的电压V与电流I的对应关系；所述转换步骤包括上升/下降沿速率数据转换步骤，通过上升/下降沿速率数据转换装置，根据所述上升/下降沿的电压V与时间的对应关系以及所述器件的上拉/下拉模块的电压V与电流I的对应关系，计算出所述器件的上拉/下拉模块在上升/下降沿的各时间点的电流I，并根据所述器件的上拉/下拉模块的饱和电流，分别计算出器件的上拉/下拉模块在上升/下降沿的各个时间点的上拉开关系数K1和下拉开关系数K2，查表电压计算步骤，通过查表电压计算装置，根据所述上升/下降沿的电压V与时间的对应关系，按照所述IBIS模型的时间信息，计算出查表电压V，并确定一个限幅器电压范围，组合步骤，通过组合装置，将K1、K2与所述查表电压V进行组合，得到上升沿K1/V、K2/V和下降沿K1/V、K2/V，以及CITI文件产生步骤，通过CITI文件产生装置，按照CITI格式要求，将上升沿和下降沿的K1/V和K2/V分别存储为CITI数据文件上升沿和下降沿的K1/V表和K2/V表。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述读取转换步骤还包括上拉/下拉V/I数据转换步骤，访问所述IBIS模型中上拉/下拉V/I数据表，并将其转换为CITI数据文件上拉/下拉V/I表，以及电源/接地箝位V/I数据转换步骤，访问IBIS模型中的电源/接地箝位V/I数据表，并将其转换为CITI数据文件电源/接地箝位V/I表，所述调用步骤调用所述CITI数据文件，并调用所述IBIS模型中的结电容和封装寄生参数信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述调用步骤包括输入步骤，通过输入装置，提供一个控制信号；整形步骤，通过整形电路，接收所述控制信号，并对其进行边沿整形，以作为仿真所需的触发信号；查表电压产生步骤，通过查表电压产生电路，接收整形后的控制信号，并产生查表电压；K/V查表步骤，通过K/V查表电路，以所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄春行，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]