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什么是IBIS？

IBIS(縮寫Input/Output Buffer Information Specification)：輸入輸出緩沖器，對輸入輸出端口快速準(zhǔn)確建模，便于仿真。

IBIS是行為級模型：通過V/I和V/T數(shù)據(jù)，描述器件數(shù)字輸入和輸出的電氣特性，而不會(huì)泄露任何元器件專有的信息。

V/I、V/T關(guān)系：內(nèi)容上描述的是電壓與電流、電壓與時(shí)間的關(guān)系，是反映芯片驅(qū)動(dòng)和接受電氣特性的一種國際標(biāo)準(zhǔn)。

下圖是軟件SIDesigner的IBIS模型器件IO，此時(shí)作為output使用。

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為什么要使用IBIS模型？

PCB制造完成后，如果電路板性能出現(xiàn)故障，而故障是由一些信號(hào)完整性問題引起的，這些問題導(dǎo)致串?dāng)_、信號(hào)過沖/下沖或阻抗不匹配引起的反射。這些板子就必須重新設(shè)計(jì)和重新制造。這樣時(shí)間浪費(fèi)了，成本也上升了，這一切都是因?yàn)橐粋€(gè)非常重要的階段沒有進(jìn)行：預(yù)先模擬（presimulation）。預(yù)先模擬是高速信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要階段。通過使用IBIS模型進(jìn)行信號(hào)完整性仿真，可以在設(shè)計(jì)早期發(fā)現(xiàn)并解決信號(hào)完整性問題，避免PCB制造后返工和成本上升。然而，可用的數(shù)字IC模型非常少。當(dāng)半導(dǎo)體廠商被索要SPICE模型時(shí)，他們并不愿意提供，因?yàn)檫@些模型會(huì)包含有專有工藝和電路信息。

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IBIS模型的優(yōu)點(diǎn)

1. 保密性：相比SPICE模型，IBIS模型不暴露電路設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，只提供輸入/輸出行為數(shù)據(jù)。

2. 性能：仿真速度快，適用于復(fù)雜PCB的信號(hào)完整性仿真。

3. 兼容性：支持多種EDA工具，便于集成到現(xiàn)有設(shè)計(jì)流程中。

4. 廣泛支持：大多數(shù)主流半導(dǎo)體廠商都提供IBIS模型，便于設(shè)計(jì)人員獲取。

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IBIS模型的結(jié)構(gòu)

一個(gè)完整的IBIS模型文件通常由以下部分組成：

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IBIS工作原理

IBIS模型通過詳細(xì)描述I/O緩沖器的電氣特性，提供給仿真工具用于信號(hào)完整性仿真。IBIS文件需要通過Parser解析有效信息。Parser是一種語法檢查程序，它用于幫助開發(fā)和驗(yàn)證IBIS數(shù)據(jù)文件。

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案例

軟件與Parser該如何配合操作？

這里以巨霖SIDesigner仿真工具為例，給大家介紹如何選擇并設(shè)置IBIS模型：

首先要選擇要使用的IBIS文件，這是工具將自動(dòng)調(diào)用Parser，對IBIS文件進(jìn)行解讀和信息傳輸，出現(xiàn)IBIS文件信息后，可以選擇Component，然后在select部分選擇引腳，這一步其實(shí)最關(guān)鍵的是選擇對應(yīng)的模型，如果涉及模型選擇，下方的model selector則會(huì)有對應(yīng)的model可供選擇，并且可以看到該模型的描述（比如ODT端接信息，阻抗等等）點(diǎn)擊對應(yīng)的model即可確定。

審核編輯：劉清