Cadence+硬件每日学习十个知识点（43）23.8.23 （fpga的资源，大电阻会影响上拉时间，cadence软件使用ibis模型转换成dml模型的仿真分析类型，MPU比MCU更复杂）

1.fpga的这些资源都是什么意思，解释一下？

Slice Registers: ≥88405个；
Slice LUTs: ≥78167个；
Slices: ≥29933个；
RAM（36E1）：177个；
ARMs（48E1）：734个；

答：
在FPGA（可编程逻辑门阵列）中，常见的资源包括Slice寄存器、Slice逻辑单元（LUT）、Slice、RAM和ARM。下面是它们的解释：

1. Slice Registers（片寄存器）：是FPGA中用于存储数据的寄存器单元。片寄存器用于存储和处理逻辑电路中的信号数据，例如控制器状态、计数器值等。此处的≥88405表示该FPGA设备中至少具有88405个片寄存器。

2. Slice LUTs（片逻辑单元）：又称为Look-Up Tables，是FPGA中用于实现逻辑功能的基本单元。它可以根据输入信号的组合生成输出信号，实现逻辑运算、状态机等功能。LUT通常用于实现逻辑功能表达式。此处的≥78167表示该FPGA设备中至少具有78167个片逻辑单元。

3. Slices（片）：是FPGA中逻辑切片和相关资源的组合。每个片通常由一个LUT、一个寄存器和其他相关逻辑资源（如MUX、BUF）组成。片提供了实现更复杂逻辑功能的灵活性和可编程性。≥29933表示该FPGA设备中至少具有29933个片。

4. RAM（36E1）：指FPGA中的存储器资源。RAM（Random Access Memory）用于存储和读取大量数据。36E1表示RAM单元的规格，每个RAM单元可以存储36位数据，并具有1位的读写能力。该FPGA设备中有177个这样的RAM。

5. ARMs（48E1）：指FPGA中的可编址存储器。ARM（Advanced Read-Modify-Write Memory）是一种带有读取、修改和写入功能的存储器。48E1表示ARM单元的规格，每个ARM单元可以存储48位数据，并具有1位的读取、修改和写入能力。该FPGA设备中有734个这样的ARM。

这些资源是FPGA设备中可用的基本元素和功能单元，通过合理配置和连接它们，可以实现不同的逻辑功能和性能要求。每个FPGA设备的资源数量和规格可能会有所不同，需要根据具体的FPGA型号和规格手册来了解其资源数量和特性。

2.在DCDC芯片的PG引脚，需要上拉，这里上拉电阻选10K和100K，有什么区别？

答：
在DC/DC芯片的PG（Power Good）引脚上拉电阻的选择可以影响PG引脚的拉低和拉高速度以及电平的稳定性。

当DC/DC芯片工作正常时，PG引脚会被拉低到地，表示输出电压在规定范围内。当发生故障或输出电压超过规定范围时，PG引脚会拉高到电源电压，以指示故障或超过范围的情况。

上拉电阻的选择会影响PG引脚下拉和上拉的速度。较小的电阻值（如10k）会提供更快的上拉和下拉时间，因此可以更快地检测到输出故障或超过范围的情况。这有助于系统更及时地做出响应，以保护其他部件免受异常工作条件的影响。

较大的电阻值（如100k）会导致较慢的上拉和下拉时间。这可能会导致系统的响应速度较慢，因为检测到输出故障或超过范围情况的时间较长。然而，较大的电阻值可以提供更好的电平稳定性，减少PG引脚的抖动或噪声。

因此，在选择上拉电阻时，需要根据系统的要求和预期的响应速度进行权衡。如果需要较快的故障检测和快速系统响应，较小的电阻值（如10k）可能更合适。如果需要更好的电平稳定性，并且可以接受较慢的响应速度，较大的电阻值（如100k）可能是一个更好的选择。

3.仿真分析类型（cadence自带的仿真工具）

答：
仿真分析的类型有以下8种，每一种分析类型的定义如下。

● 直流分析：当电路中某一参数（称为自变量）在一定范围内变化时，对自变量的每一个取值，计算电路的直流偏置特性（称为输出变量）。

● 交流分析：作用是计算电路的交流小信号频率响应特性。

● 噪声分析：计算电路中各个器件对选定的输出点产生的噪声等效到选定的输入源（独立的电压或电流源）上。即计算输入源上的等效输入噪声。

● 瞬态分析：在给定输入激励信号作用下，计算电路输出端的瞬态响应。

● 基本工作点分析：计算电路的直流偏置状态。

● 蒙托卡诺统计分析：为了模拟实际生产中因元器件值具有一定分散性所引起的电路特性分散性，PSpice提供了蒙托卡诺分析功能。进行蒙托卡诺分析时，首先根据实际情况确定元器件值分布规律，然后多次“重复”进行指定的电路特性分析，每次分析时采用的元器件值是从元器件值分布中随机抽样，这样每次分析时采用的元器件值不会完全相同，而是代表了实际变化情况。完成了多次电路特性分析后，对各次分析结果进行综合统计分析，就可以得到电路特性的分散变化规律。与其他领域一样，这种随机抽样、统计分析的方法一般统称为蒙托卡诺分析（取名于赌城Monte Carlo），简称为MC分析。由于MC分析和最坏情况分析都具有统计特性，因此又称为统计分析。

● 最坏情况分析：蒙托卡诺统计分析中产生的极限情况即为最坏情况。

● 参数扫描分析：是在指定参数值的变化情况下，分析相对应的电路特性。

● 温度分析：分析在特定温度下电路的特性。

4.Cadence仿真软件

答：
原理图仿真直接在orcad capature里，在进入时选择第一个即可。

PCB板仿真的软件为PCB SI和Sig Xplor。

5.PCB的前仿真

答：
● 信号完整性（SI）仿真。
● 时序（TIMING）仿真。
● 电磁兼容性（EMI）仿真。

6.PCB的后仿真

答：
● 信号完整性（SI）后仿真。
● 电源完整性（PI）后仿真。
● 电磁兼容性（EMI）后仿真。

7.IBIS模型在“Model Integrity”中转换成DML模型才能在“PCB SI”中使用

答：
IBIS模型是用于描述I/O缓冲信息特性的模型，一个输出输入端口的行为描述可以分解为一系列的简单的功能模块,由这些简单的功能模块就可以建立起完整的IBIS模型，包括封装所带来的寄生参数、硅片本身的寄生电容、电源或地的嵌压保护电路、门限和使能逻辑、上拉和下拉电路等。

由于Allegro SI（PCB SI）不能够直接打开IBIS模型，需要把IBIS模型转换成Allegro专用的DML模型，IBIS与DML均为文本文档，只是在描述的方式上有所区别。

对IBIS模型的加载与转换需要在信号完整性分析设计平台Model Integrity界面中进行，下面介绍该界面的两种进入方式。

1.在Allegro界面，选择菜单栏中的“Tools（工具）”→“Model Integrity（信号完整性分析）”命令。

2.选择“开始”→“所有程序”→“Cadence”→“Release 16.6”→“PCB SI Utilities”→“Model Integrity”。

8.Cadence下载完都有哪些软件

答：
● Design Entry CIS：Cadence公司收购的Or CAD公司的旧版本Capture和Capture CIS，是国际上通用的、标准的原理图输入工具，设计快捷方便，图形美观，与Allegro软件平台实现了无缝链接。
● Design Entry HDL：是旧版本的Concept HDL，提供了基于Design Capture环境的原理图设计，允许使用表栺、原理图和Verilog HDL进行设计。
● Design Entry HDL Rule Checker：检查Design Entry HDL规则的工具。
● Library Explorer：包括Part Developer和Library Explorer两个功能，进行数字设计库的管理，可以调用建立Part Developer、Part Table Editor、Design Entry、Packager-XL和Allegro的元件符号和模型的工具。
● == Or CAD Capture== ：原理图设计工具。
● Or CAD Capture CIS：原理图设计工具。
● Package Designer：高密度IC封装设计和分析。
● PCB Editor：完整的PCB设计工具。
● PCB Router：CCT布线器。
● ==PCB SI ：建立数字PCB系统和集成电路封装设计的集成高速设计和分析环境，可以解决电器性能相关问题，如信号完整形、串扰、电源完整性和EMI。
● Physical Viewer：Allegro浏览器模块。
● Project Manager：Design Entry HDL的项目管理器。
● == PSpice AD：原理图仿真工具。
● Sip：是一种在基板上同时粘着两块以上芯片的单片封装。
● System Digital Architect：Sip数字结构图。
● System Architect：系统结构图。

9.MPU和MCU有什么区别？

答：
MPU（Microprocessor Unit，微处理器单元）和MCU（Microcontroller Unit，微控制器单元）都是嵌入式系统中的常见组件，它们具有一些区别和相似之处。

MPU是一种集成了中央处理器（CPU）、内存、外部总线接口等功能的芯片，它通常被用于需要高性能和灵活性的应用。MPU通常运行基于操作系统的应用程序，具有较高的处理速度和复杂度。MPU适合用于计算机、服务器、智能手机、平板电脑等大型计算设备。

MCU是一种集成了中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器等功能的芯片，它通常被用于控制和监测外部设备。MCU通常运行实时操作系统（RTOS）或裸机系统，具有较低的功耗和成本。MCU适合用于嵌入式系统、传感器、控制器、智能家居、汽车电子等应用场景。

主要区别如下：

1. 功能复杂度：MPU通常具有更高的处理能力和灵活性，可以运行复杂的操作系统和应用程序；而MCU的功能相对简单，适合于低功耗和实时性要求较高的应用。
2. 存储器：MPU通常需要外部存储器来存储程序和数据，而MCU通常集成了闪存、EEPROM等内部存储器。
3. 功耗和成本：由于MCU的功能较为简单，通常具有较低的功耗和成本，适合于电池供电以及对成本要求较高的应用。
4. 接口数量：MPU通常具有更多的通信接口和扩展接口，如USB、Ethernet、PCI等；而MCU通常集成的接口相对较少，但包括与外设通信的GPIO、UART、SPI、I2C等基本接口。

需要根据具体的应用需求来选择使用MPU还是MCU，根据项目的要求综合考虑功耗、成本、性能、应用复杂度等因素。