混合信号仿真入门,VerilogA
数模混合仿真详细文档.
用 SpectreVerilog 进行模数混仿,以 Sigma-Delta ADC为例SpectreVerilog 模数混仿 , 模拟部分用 Spectre, 数字部分用 Verilog-XL. 所以还需要安装 Cadence LDV软件 , 其内含 Verilog-XL 仿真器 .这里以自行设计的二阶全差分 Sigma-Delta ADC为例 , 详细介绍用SpectreVerilog 的仿真过程 . 所用工艺库为 TSMC 0.18u,电源电压:1.8V.1. 准备Sigma-Delta ADC分模拟和数字部分两块 , 其中模拟部分为调制器 , 数字部分为数字滤波器 . 如下图 . 其中 out 为调制器的输出 , 这里是 1位 0, 1数据流 . 数字滤波器为 Verilog RTL级代码 .Schematic :Symbol :Verilog Code:module DigitalFilter (in2out, out, clk, clr, in;output in2out;output [`wordsize-1:0] out;input clk;input clr;input in;reg in2out;wire clk_half1, clk_half2;……Endmodule同时为了直观的观看输出结果,因此把输出的数字字转化为模拟量,这里用Verilog-A 做一个理想的 DA 转换器。
因此最好事先用 Spectre 仿真模拟部分 , 用 ModelSim 或 Verilog-XL 等仿真数字部分 . 这里假定我们已有 :1 模拟部分的原理图 (包括 Symbol;2 数字部分的 Verilog 代码 ,DigitalFilter.v, 模块名 :DigitalFilter(in2out,out,clk, clr,in;3 数字部分的 TestBench 代码 , DigitalFilter_TB.v, 模块名 : DigitalFilter_TB. 下图为最终的系统图:2. 创建数字模块的 Symbol1 新建一个 Cell, View Name为symbol, Tool: Composer-Symbol.2 画 Symbol. 简单地 , 画一个矩形框 , 添加几个 Lable, 然后添加 Pin.3 添加 Pin. 左边输入 , 右边输出 . 对于多位的 pin 可以用如 out<7:0>的样式作为 pin 的名字 . 注意 : 与模拟部分相连的多位 Pin 最好不要用一个 pin, 而要用多个 . 如下图 .4 创建对应的 Verilog 文件 . 在 symbol 编辑器中 , Design菜单 ->CreatCellView->FromCellView.会弹出的对话框 , Tool/Data Type一栏选择 Verilog-Editor, 则 To View Name会变为functional.点击 OK, 会弹出错误对话框 , 点 No. 自动弹出 VI 编辑器 , 可以看到已经生成Verilog 代码的空壳 .代码文件的路径在 VI 编辑器的标题栏上 . 下面要做的就是把我们的数字模块(不是 TestBench 的代码填进去 . 如果不想用 VI 编辑器 , 也可以用其他文本编辑器 . 复制代码时最好不要动自动生成的代码 . 经测试 , 所有代码最好放在一个文件中 .这一步之后,数字部分就会有 functional 和 symbol 两个 View 。
混合信号仿真_77908259_25107528
• 目的 • 任务
– 创建各单元电路不同抽象层次的描述 – 创建顶层仿真电路(top cell schematic) – 创建用于实现mixed-signal和view switching的top cell config view – 修改config view的内容，实现view switching – 修改config view和Simulator，实现mixed-signal仿真 – 使用单元电路不同抽象层次的描述，对比仿真速度
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顶层仿真电路
• 创建用于仿真的电路PLL_SIM schematic
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查看单元描述
在library manager下可查看各单元各个层次的描述： 行为描述：veriloga view, function view 晶体管级描述: schematic view
请分析各单元的veriloga view的内容, 尽量去理解代码;
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Mixed-signal仿真
• 特别地, 在config中将Fdiv_20配置为functional view时, 就形成了数模混合仿真, 此时要将simulator由spectre修 改为spectre-Verilog, 并且设置模拟/数字接口特性
Step 1
设置完simulator后, 到simulation->options->digital…下面察看verilog仿真 工具的设置，服务器默认verilog.vmx，不用修改
View switching
后面的仿真设置与 通常的一样 只是现在各单元用 于仿真的view可根 据仿真速度的要求 通过top cell config view来选择切换. 比如Fdiv_20可选择 veriloga或 schematic
veriloga基础语法
veriloga基础语法VerilogA是一种硅谷团队开发的建模语言，它被广泛应用于集成电路(IC)的设计和仿真中。
本文旨在介绍VerilogA的基础语法。
1. 模块声明在VerilogA中，每个模块都需要进行声明。
声明的语法如下：module 模块名(输入端口1,输入端口2,...输入端口n,输出端口1,输出端口2,...输出端口m);<模块定义代码>endmodule其中，模块名可以由字母、数字和下划线组成，不能以数字开头；输入端口和输出端口可以是标量或向量。
2. 参数声明VerilogA允许在模块中声明参数，以便在实例化时进行配置。
语法如下：parameter 参数名 = 值;参数可以通过assign语句进行连接，也可以在实例化时进行配置。
3. 变量声明在VerilogA中，可以使用不同的变量类型进行声明，如实数、整数、布尔值等。
real: 实数类型，用于存储实数值。
integer: 整数类型，用于存储整数值。
boolean: 布尔类型，用于存储真/假值。
语法如下：real 变量名;integer 变量名;boolean 变量名;4. 函数和任务在VerilogA中，可以使用函数和任务来实现特定的功能。
函数是一段可重用的代码，它接收输入参数并返回一个值。
函数的语法如下：function 返回类型函数名(输入参数);<函数定义代码>return 返回值;endfunction任务是一段可重用的代码，不返回值，但可以通过参数进行输入和输出。
任务的语法如下：task 任务名(输入参数);<任务定义代码>endtask5. 运算符VerilogA支持各种常见的数学和逻辑运算符，如加减乘除、取余、与或非等。
加法运算符：+减法运算符：-乘法运算符：*除法运算符：/取余运算符：%与运算符：&&或运算符：||非运算符：!6. 控制结构在VerilogA中，可以使用if-else、for、while等控制结构来实现条件判断和循环。
（完整word版）Verilog-A30分钟快速入门教程.docx
（完整word版）Verilog-A30分钟快速入门教程.docxVerilog-A 30分钟快速入门教程进入正题，学了几天的Verilog-A，平台是Agilent ADS，主要参考“ Verilog- AMS Language Reference Manual”和ADS的帮助文档。
现在的状态算是入门了，写了个简单的PLL。
总结这几天的学习，觉得效率太低，我以前有一定 Verilog 基础，研一时学过一点 VHDL-AMS ，学到现在这个状态应该半天就够了；入门的话， 30 分钟足矣；跟着这个教程走，你会很快了解和熟悉Verilog-A 。
（前提是有一定的Verilog 基础和电路基础）1、基尔霍夫定律撑起了整个电路学的大厦（当然也可以认为基尔霍夫定律只是麦克斯韦方程的简化版），作为模拟电路描述语言Verilog-A ，同样将基尔霍夫定律作为其基本，最重要的两个概念便是流量(Flow) 和位 (Potential) ，在电学里是电流和电压，在力学里可以是力和距离，在热学里可以是功率和温差，等等。
在Verilog-A中，你可以将电阻电容电感等器件用一个方程式来表述，比如I(out) <+ V(out)/R ，这样就产生了一个电阻，最后 Verilog-A 仿真器会用某种算法( 迭代是最常见的 ) 将 I(out) 和 V(out) 求解出来，然后根据这个解去算下一个时刻的 I 、V 等，当然这仅仅是指时域仿真。
2 、下面讲Verilog-A的语法：begin end //相当于C语言的一对大括号，与Verilog同if ( expression ) true_statement ;[ else false_statement ; ] //与Verilog同case ( expression ) case_item { case_item } endcasefor ( procedural_assignment ; expression;procedural_assignment ) statement//case与for语句都跟Verilog、C语言类似cross( expr [, dir [, time_tol [, expr_tol ]]] );//cross 用来产生一个 event ，如：@(cross(V(sample) -2.0, +1.0))//指 sample 的电压超过 2.0 时触发该事件，将会执行后面的语句，+1.0 表示正向越过， -1.0 则相反ddt( expr )// 求导，如：I(n1,n2) <+ C * ddt(V(n1, n2)); //表示了一个电容idt( expr ,[ ic [, assert [, abstol ]]] ) //积分，如：V(out) <+ gain * idt(V(in) ,0) + gain * V(in);// 比例积分，式中的 0 表示积分的初值transition( expr [, time_delay [, rise_time [, fall_time [, time_tol ]]]] )// 将 expr 的值 delay一下并指定上升下降沿时间，相当于一个传输门laplace_zp( expr ,ζ ,ρ)将expr 进行拉普拉斯变换，具体表达式参看相关文献，还有laplace_zd()等数据类型：integer 、real ，另外就是 discipline ，不知道怎么翻译比较好，比如说它将电压电流这两个nature 类型作为一个discipline ，这些都在disciplines.vams这个头文件里建好了，编程时要`include "disciplines.vams"。
SpectreVerilog软件做数模混合仿真简单教程
SpectreVerilog软件做数模混合仿真简单教程1、首先是建立仿真单元（如：MIX_SIM）
2、建立config文件，如下图所示，点击OK。
在出现下图表中点击Browse，选择好cell的View=schematic，然后点击OK
然后分别按下面图示操作。
3、打开MIX_SIM的config文件，如下图所示。
4、设置模数转换以及数模转换接口，注意下图所示的设置方法要求数模模数转换接口处用的是functional，设置才有效。
5、打开模拟仿真器，选择模拟软件工具为SpectreVerilog，并填好用于仿真的目录。
6、选择仿真模型库
7、如果需要添加仿真激励信号，按下图操作，加入激励信号，保存退出。
8、选择仿真模式，瞬态仿真的话填入仿真时间以及步长设定。
9、选择探测信号，接着选择出网表并运行仿真。
混合信号仿真入门,VerilogA
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主要内容
混合信号电路设计介绍
Verilog－A概述
Verilog－A应用
开关电容积分器 射频电路仿真
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2
混合信号电路设计流程
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设计方法
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时间安排
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建立行为模型？
从顶向下的设计
缩短设计周期
module
<->
analog
<->
electrical
<->
<+
<->
Verilog
module always reg <=
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基本行为描述
线性 非线性 分段线性 积分 微分 事件驱动
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模拟运算符
时间微分：ddt 时间积分：idt 时间延迟：delay Laplace变换：laplace_zp Z变换：zi_zp 离散滤波：transition，slew 模拟事件：timer，cross
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Miller运放
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Miller运放行为模型
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仿真比较
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射频电路仿真瓶颈
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仿真策略
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DCM (特征提取建模）
由精确仿真结果生成Verilog－A模型 基于模板，易于使用 纯表格模型，仿真时间短，精度可靠
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DCM
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veriloga语法 electrical
veriloga语法electrical摘要：一、Veriloga语法简介1.Veriloga的起源与发展2.Veriloga的主要特点二、Veriloga的基本语法1.模块定义2.信号声明3.逻辑表达式4.赋值语句5.条件语句6.循环语句三、Veriloga的高级语法1.参数传递与使用2.函数定义与调用3.任务定义与调用4.结构体与实例化5.生成块与循环块四、Veriloga在电路设计中的应用1.描述数字电路2.描述模拟电路3.混合信号电路设计4.验证与仿真五、Veriloga与其他语言的比较1.Veriloga与Verilog的比较2.Veriloga与VHDL的比较3.Veriloga在实际项目中的应用优势正文：Veriloga是一种基于Verilog的硬件描述语言，它继承了Verilog的优点，并在此基础上进行了改进与拓展。
Veriloga的语法结构清晰，易于学习，被广泛应用于电路设计与验证领域。
一、Veriloga语法简介Veriloga起源于2001年，由Cadence公司推出，以满足日益复杂的电路设计需求。
它具有语法简洁、可读性强、设计效率高等特点，逐渐成为硬件描述语言领域的一股新兴力量。
二、Veriloga的基本语法1.模块定义在Veriloga中，一个设计可以被划分为多个模块。
模块定义的基本格式如下：```module module_name (input wire clk,input wire rst,output reg [7:0] data_out);```其中，`module_name`为模块名称，`clk`和`rst`为时钟和复位信号，`data_out`为输出信号。
1.信号声明信号声明用于定义模块内的信号，包括输入、输出和寄存器。
信号声明的基本格式如下：```input wire clk;input wire rst;output reg [7:0] data_out;```1.逻辑表达式Veriloga支持各种逻辑运算，如与（`&`）、或（`|`）、非（`~`）等。
veriloga语法 electrical
veriloga语法 electricalVerilog-A语言是一种电气仿真和建模的高级语言，它是从Verilog HDL发展而来的。
Verilog HDL主要用于数字电路设计，而Verilog-A则主要用于模拟和描述模拟电路中的各种物理现象和元件。
Verilog-A语言的语法与Verilog HDL类似，但它更注重对模拟电路中的连续时间和混合信号的建模支持。
Verilog-A语言主要用于描述电感、电容、电阻、晶体管等各种模拟电路中的元件，以及它们之间的相互作用和连接方式。
在Verilog-A语言中，我们可以使用不同的关键字来定义和描述模拟电路中的各种元件和信号。
例如，我们可以使用关键字`parameter`来定义参数，使用关键字`var`来定义变量，使用关键字`analog`来定义模拟输入和输出端口，使用关键字`analog`和`continuous`来定义连续时间的行为模型等。
Verilog-A语言中的模块可以由一个或多个输入和输出端口组成，每个输入和输出端口可以是数字信号、模拟信号或者是模拟电压、电流信号。
可以通过使用关键字`analog`来定义模拟输入和输出信号的类型和属性。
在使用Verilog-A语言描述模拟电路时，我们可以通过使用不同的关键字和运算符来定义和描述不同的元件和其行为。
例如，我们可以使用关键字`resistor`来定义一个电阻元件，使用关键字`capacitor`来定义一个电容元件，使用关键字`inductor`来定义一个电感元件，使用关键字`source`来定义一个电源等。
此外，Verilog-A语言还支持使用不同的运算符来描述模拟电路中的各种信号处理和运算。
例如，我们可以使用`+`、`-`、`*`、`/`等运算符来进行加减乘除运算，使用`<`、`>`、`=`等运算符来比较不同信号的大小和关系，使用`.`运算符来进行信号的连接等。
总之，Verilog-A语言是一种用于模拟和描述模拟电路中各种物理现象和元件的高级语言。
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整理版
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DCM
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仿真时间比较
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仿真结果比较
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混合信号电路设计流程
整理版
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谢谢！
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混合信号电路设计 Verilog－A介绍
整理版
1
主要内容
混合信号电路设计介绍
Verilog－A概述
Verilog－A应用
开关电容积分器 射频电路仿真
整理版
2
混合信号电路设计流程
整理版
caden3 ce
设计方法
整理版
cade4nce
时间安排
整理版
cade5nce
建立行为模型？
从顶向下的设计
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开发模板
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模拟开关
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模块开发
命名规范 端口排列规范 参数化 编程规范 应用环境 测试验证
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开关电容积分器
整理版
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模拟开关行为模型
沟道电阻：R ＝ f（Vin, Vout, Vctrl) 时钟馈通：Cov 信号相关的开关动作：state controller
整理版
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Verilog-A vs.
module
<->
analog
<->
electrical
<->
<+
<->
Verilog
module always reg <=
整理版
10
基本行为描述
线性 非线性 分段线性 积分 微分算符
时间微分：ddt 时间积分：idt 时间延迟：delay Laplace变换：laplace_zp Z变换：zi_zp 离散滤波：transition，slew 模拟事件：timer，cross
缩短设计周期
适应快速变化的需求
可重用的设计库
整理版
6
公开行为模型库
整理版
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Verilog－A
发表于1996年；事实上的标准
描述模拟电路系统和单元的结构、行为
及特性参数的模块化硬件描述语言
其行为级模型能映射成SPICE网表，与 SPICE子电路的仿真编译相同
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Verilog－A模块
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Lau1w7 ers
Miller运放
整理版
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Miller运放行为模型
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19
仿真比较
整理版
Lau2w0 ers
射频电路仿真瓶颈
整理版
cad2e1nce
仿真策略
整理版
cad2e2nce
DCM (特征提取建模）
由精确仿真结果生成Verilog－A模型 基于模板，易于使用 纯表格模型，仿真时间短，精度可靠