Розробка методики проектування параметризованих аналогових осередків
1. Літературний огляд
1.1 Автоматизація проектування аналогових мікросхем. Огляд існуючих рішень
У сучасних цифро-аналогових інтегральних схемах аналогова частина проекту, як правило, займає порівняно невелику частину загальної площі ІС. При цьому розробка аналогових блоків вимагає непропорційно великих зусиль розробників і часу. При проектуванні аналогових блоків велика частина операцій виконується в ручному режимі, результатом чого є тривалі стадії проектування і висока ймовірність помилок, а також множинні проектні ітерації. Основний час витрачається на вибір схемотехнічного рішення, підбір параметрів елементів і створення топології. Великий період часу, що витрачаються на розробку, а значить і витрати, необхідні для отримання продукту, стають для багатьох фірм каменем спотикання в конкурентній боротьбі за лідируючі позиції на величезному ринку аналогових схем. Таким чином, сьогодні знаходження шляхів, що дозволяють скоротити терміни і знизити вартість розробки, є дуже актуальним завданням. Аналіз літературних джерел дозволяє зробити висновок, що в даний час розробляються різні підходи до вирішення цієї проблеми.
У багатьох роботах і дослідженнях в цьому напрямку було запропоновано використовувати синтез електричної схеми, за прикладом цифрових ІС, і для аналогових блоків. Даний підхід застосуємо для широкого класу найбільш часто використовуваних аналогових схем. Водночас універсальність описуваного методу тягне за собою і один істотний недолік: він не враховує специфіку кожного конкретного типу схем.
Другий, сучасніший підхід, полягає в розробці ряду інструментів синтезу, кожен з яких оптимізовано для конкретного типу пристроїв (аналого-цифрові перетворювачі (АЦП), ЦАП, операційні підсилювачі і т.д.).
Розробка таких підходів є дуже трудомісткою і витратною роботою. Потрібно передбачити багато умов, щоб домогтися повної автоматизації аналогових блоків.
Найбільш використовуваним на даний момент шляхом є застосування в процесі проектування вбудованих IP-блоків. Інтегруючи в проекті готові IP-блоки від сторонніх розробників і блоки, що розробляються власними проектними групами, можна забезпечити необхідний компроміс між вартістю і термінами створення кінцевого продукту. Підприємства, що надають такі бібліотеки, готують на кожну клітинку паспорт, в якому наведена вся необхідна інформація та довідкові значення основних електричних параметрів. Перевага готових блоків полягає в тому, що при їх використанні проектувальник не витрачає час і кошти на розробку і верифікацію. Так як використовувані в IP-блоках технічні рішення вже пройшли технологічну апробацію і підтвердили свою працездатність будучи реалізованими в конкретних кремнієвих БІС.
Але можна виділити і недоліки такого методу. У бібліотеці елементів розробник обмежений вибором з декількох десятків підсилювачів, джерел опорного напруги, перетворювачів з фіксованими параметрами і т.д. Щоб пристосуватися до такого обмеженого вибору, розробнику, можливо, доведеться піти на певні жертви в тому, що с...
