HSPICE 除了具備絕大多數(shù) SPICE 特性外，還具有許多新的特點(diǎn)，主要有：

　　優(yōu)越的收斂性

　　精確的模型參數(shù)，包括許多 Foundry 模型參數(shù)

　　層次式節(jié)點(diǎn)命名和參考

　　基于模型和庫(kù)單元的電路優(yōu)化，逐項(xiàng)或同時(shí)進(jìn)行 AC，DC 和瞬態(tài)分析中的優(yōu)化

　　具備蒙特卡羅（MONte Carlo）和最壞情況（worst-case）分析

　　對(duì)于參數(shù)化單元的輸入、出和行為代數(shù)化

　　具備較邏輯模擬標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的單元特性描述工具

　　對(duì)于 PCB、多芯片系統(tǒng)、封裝以及 IC 技術(shù)中連線間的幾何損耗加以模擬

　　在 HSPICE 中電路的分析類型及其內(nèi)部建模情況如圖 1和圖2 所示：

　　圖1 HSPICE 的電路分析類型

　　圖2 HSPICE 的內(nèi)部建模技術(shù)

　　集成電路設(shè)計(jì)中的分析和驗(yàn)證是一種典型的圍繞一系列結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)和數(shù)據(jù)管理。在電路性能分析中，一般都要在不同應(yīng)用條件下，根據(jù)需要加入各種容差 和限制后進(jìn)行直流分析（.DC）、交流分析（.AC）和瞬態(tài)分析（.TRAN）。HSPICE 模擬時(shí)的程序結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　圖3 HSPICE 模擬時(shí)的程序結(jié)構(gòu)

　　HSPICE 能夠通過(guò)不同的源文件去訪問(wèn)各種輸入和模擬控制信息，并繪制和輸出有關(guān)節(jié)點(diǎn)的分析曲線和結(jié)果。圖4 表示了 HSPICE 模擬過(guò)程中各數(shù)據(jù)的狀態(tài)。

　　圖4 HSPICE 模擬過(guò)程各數(shù)據(jù)狀態(tài)

　　HSPICE 根據(jù)輸入網(wǎng)表（netliST）文件運(yùn)算并產(chǎn)生仿真結(jié)果，仿真結(jié)果存儲(chǔ) 在輸出列表文件或圖形數(shù)據(jù)文件之中。

　　HSPICE 讀或?qū)懙奈募�都與當(dāng)前的電路設(shè)計(jì)有關(guān)，而且都采用電路設(shè)計(jì)名作

　　為前綴。一般情況下，與一個(gè)設(shè)計(jì)有關(guān)的所有文件都存放在同一目錄下面。

　　一.文件名的后綴

　　1.HSPICE 輸入文件

　　配制文件 meta.cfg

　　初始化文件 hspice.ini

　　直流工作點(diǎn)初始化文件 <design>.ic

　　輸入網(wǎng)表文件 <design>.sp

　　庫(kù)輸入文件 <library_name>

　　模擬轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)文件 <design>.d2a

　　2.HSPICE 輸出文件

　　輸出列表 .lis 或由用戶自己定義

　　瞬態(tài)分析結(jié)果 .tr#+

　　瞬態(tài)分析測(cè)量結(jié)果 .mt#

　　直流分析結(jié)果 .sw#+

　　直流分析測(cè)量結(jié)果 .ms#

　　交流分析結(jié)果 .ac#+

　　交流分析測(cè)量結(jié)果 .ma#

　　硬拷貝圖形數(shù)據(jù) .gr#++

　　數(shù)字輸出 .a2d

　　FFT 分析圖形數(shù)據(jù) .ft#++

　　子電路交叉列表 .pa#

　　輸出狀態(tài) .st#

　　工作點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電壓（初始條件）    .ic

　　#  ：代表掃描分析序號(hào)或者硬拷貝文件序號(hào)，一般從 0 開始。

　　+：表示在用.POST 語(yǔ)句產(chǎn)生圖形數(shù)據(jù)后該文件才被確立。

　　++：表示該文件需要一個(gè).GRAPH 語(yǔ)句或有一個(gè)針對(duì) meta.cfg 文件中存在的

　　文件的地址計(jì)數(shù)器。該文件在 HSPICE 的 PC 版中不產(chǎn)生。

　　+++：表示只有當(dāng)應(yīng)用了.FFT 語(yǔ)句后該文件才被確立。

　　二. 輸入網(wǎng)表文件

　　輸入網(wǎng)表文件和庫(kù)輸入文件能夠由一個(gè)線路網(wǎng)表轉(zhuǎn)換器或用一個(gè)文本編 輯器產(chǎn)生。

　　1.寫輸入網(wǎng)表文件的規(guī)則

　　輸入網(wǎng)表文件的個(gè)語(yǔ)句必須是標(biāo)題行，一個(gè)語(yǔ)句必須是.END 語(yǔ) 句，它們之間的語(yǔ)句次序是隨意的，除非是續(xù)行（行首有“＋”的行）必須 接在要接下去的行后面，值得注意的是.ALTER 子模塊必須緊跟文件的 結(jié)尾并出現(xiàn)在.END 語(yǔ)句前。注釋行可加在文件中的任何地方。

　　2. 輸入文件的編輯

　　(a)HSPICE 采用自由格式輸入。語(yǔ)句中的域由一個(gè)或多個(gè)空格，一個(gè) Tab，一個(gè)逗號(hào)，   一個(gè)等號(hào)或一個(gè)左/右圓括號(hào)分開。

　　(b)除 UNIX 系統(tǒng)中的文件名外，不予區(qū)分大寫或小寫字母。

　　(c)每行語(yǔ)句長(zhǎng)度限于 80 個(gè)字符以下。

　　(d)一個(gè)語(yǔ)句如在一行寫不下，可以用續(xù)號(hào)繼續(xù)下去。續(xù)行以“+”作為 個(gè)非數(shù)值、非空格字符。

　　(e)輸入網(wǎng)表文件不能被“打包”，也不能被壓縮。

　　(f)輸入網(wǎng)表文件中不要采用特殊的控制字符。

　　三. 輸出列表文件

　　電路模擬運(yùn)行的結(jié)果和輸入網(wǎng)表都被放入輸出列表文件。輸出列表文件被 自動(dòng)地取與指定的輸入列表文件相同的前綴，不同的僅是帶有“.lis”后綴。 如輸入列表文件為 netlist.sp,則輸出列表文件為 netlist.lis。

　　輸出列表文件包含了由輸入列表文件中的.PLOT、.PRINT 以及分析語(yǔ)句指定

　　的 模 擬 結(jié) 果 。 例 如 輸 入 列 表 文 件 包 含 了 多 于 一 次 的 模 擬 運(yùn) 行 （ 通 過(guò) 采用.ALTER、.INCLUDE、.DATA 等語(yǔ)句），輸出列表文件中也包含了每一次模擬 運(yùn)行的結(jié)果。

　　四. 數(shù)值比例因子

　　HSPICE 中的數(shù)值可以是整形數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)。一個(gè)整形數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)后跟隨一 個(gè)整形指數(shù)（如 1e-14,2.65e3,但不能是 1e-3pf）或者一個(gè)整形數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)后跟 隨一個(gè)以下列出的數(shù)值比例因子:

　　MI=25.4E-6 FT=.305 DB=20lg10 F=1e-15

　　P=1e-12 N=1e-9 U=1e-6 M=1e-3 T=1e12

　　G=1e9 MEG=X=1e6 K=1e3

　　圖  顯示了 HSPICE 的模擬流程。

　　圖  HSPICE 模擬流程

　　完成電路圖輸入并生成相應(yīng)的網(wǎng)表文件后，可以使用 HS- PICE 來(lái)對(duì)電路 性能進(jìn)行模擬了。鍵入以下命令，啟動(dòng) HSPICE 模擬程序:

　　hspice    filename  (例如 demo.sp)

　　若使用 GSI 軟件，則直接鍵入 gsi&命令。此命令在打開 Meta Window 窗口的同 時(shí)，還會(huì)打開 Graph Window 和 File SelectiON DIALOG 窗口，在 Meta Window 中點(diǎn)擊 Hspice，在 File Selection DIALOG 中選擇所需網(wǎng)表文件，然后點(diǎn)擊 HspiceRun 中的 Run 即可運(yùn)行 HSPICE 進(jìn)行電路模擬；也可以在點(diǎn)擊 MetaWindow 窗口中的 Hspice 后，直接在 HspiceRun 窗口內(nèi)鍵入 InputFile，即裝入需運(yùn)行 的 Hspice 輸入文件，然后點(diǎn)擊 Run 即可。

　　如前幾章所述，HSPICE 可進(jìn)行多種分析。每運(yùn)行一次 HSPICE 模擬工具， 都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)文字型的輸出文件(如 demo.list)，并根據(jù)分析的種類不同，而 產(chǎn)生相應(yīng)的圖形數(shù)據(jù)文件。幾種常見的輸出文件列于表中：

　　分析語(yǔ)句 功能 輸出文件格式(以電路 demo 為例)

　　此外，HSPICE 運(yùn)行時(shí)還會(huì)產(chǎn)生用于硬件拷貝(hardcopy)的圖形數(shù)據(jù)文件(如demo.CR#)，上述文件名的后綴中，# 是序號(hào)，表明此種分析運(yùn)行的次數(shù)。若一個(gè)輸入文件中，某種分析只做了一次，則相應(yīng)的輸出文件名的“  # ”為 0; 在輸入文件中用了  .ALTER 語(yǔ)句，則模擬后的輸出文件中”#”根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的次數(shù)而定。

　　HSICE 模擬輸出結(jié)果顯示方法

　　HSPICE 對(duì)電路性能進(jìn)行模擬后，在其輸出結(jié)果的圖形輸出文件中可用多種方法將模擬得出的圖形曲線顯示出來(lái)。例如用 HSPLOT、GSI、WorkView 及Cadence 等軟件。本節(jié)主要介紹 HSPLOT、 WorkView 和 GSI 三種方法。

　　一  .用 HSPLOT 方法顯示

　　使用 HSPLOT 時(shí)，先鍵入如下命令：

　　HSPLOT      filename  ( 例如： demo.TRO、demo.SW1 或 demo.ACO 等)

　　鍵入上述命令后，屏幕上出現(xiàn)一張菜單，首先鍵入 p，設(shè)定希望看幾幅圖 形曲線(p 值為 6)，然后鍵入 n，逐一選擇需顯示的節(jié)點(diǎn)號(hào)，也可以用類似 方法設(shè)置菜單上列出的其它項(xiàng)，鍵入 g，此時(shí)屏幕上即出現(xiàn)所要觀察的波 形圖，同時(shí)屏幕下方出現(xiàn)菜單，可根據(jù)其提示進(jìn)行各種操作。

　　二.用 WorkView 顯示

　　我們也可以用 WorkView 中 Viewtrace 的命令看輸出結(jié)果。首先在主菜單上選中 Window 項(xiàng)，然后在彈出的子菜單上選中 Option 項(xiàng)，再擊中 Viewtrace 項(xiàng)并鍵 入所要顯示文件的文件名，打開顯示窗口，則該窗口內(nèi)將出現(xiàn)輸出結(jié)果波形圖。 同樣，也可以通過(guò)菜單對(duì)波形圖進(jìn)行各種操作。

　　三.用 GSI 軟件來(lái)顯示輸出波形圖

　　首先鍵入 gsi&命令，此命令在打開 Meta Window 窗口的同時(shí)，還會(huì)打開 Graph Window 和File Selection DIALOG 窗口， 當(dāng)裝入輸入文件并運(yùn)行 Hspice 后，在 MetaWindow 中會(huì)顯示輸入文件中各相應(yīng)的 Curves 名，選擇需要觀測(cè)的Curves 名，然后點(diǎn)擊 Draw，即會(huì)在 Graph Window 窗口中出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的曲線，在GraphWindow 窗口中通過(guò)選擇 Panels 項(xiàng)可同時(shí)最多看 6 個(gè)曲線，也可以在同一顯示坐標(biāo)中同時(shí)顯示幾種類型曲線，若在觀測(cè)輸出曲線的同時(shí)選擇Measurement 選項(xiàng)中的 Turn Measure On 項(xiàng)，則可以通過(guò)移動(dòng)光標(biāo)觀測(cè)各點(diǎn)的具體數(shù)值。