集成电路设计综合实验
题目:集成电路设计综合实验
班级:微电子学1201
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集成电路设计综合实验报告
一、实验目的
1、培养从版图提取电路的能力
2、学习版图设计的方法和技巧
3、复习和巩固基本的数字单元电路设计
4、学习并掌握集成电路设计流程
二、实验内容
1. 反向提取给定电路模块(如下图1所示),要求画出电路原理图,分析出其所完成的逻辑功能,并进行仿真验证;再画出该电路的版图,完成DRC验证。
图1
1.1 查阅相关资料,反向提取给定电路模块,并且将其整理、合理布局。
1.2 建立自己的library和Schematic View(电路图如下图2所示)。
图2
1.3 进行仿真验证,并分析其所完成的逻辑功能(仿真波形如下图3所示)。
图3
由仿真波形分析其功能为D锁存器。
锁存器:对脉冲电平敏感,在时钟脉冲的电平作用下改变状态。
锁存器是电平触发的存储单元,数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值,当锁存器处于使能状态时,输出才会随着数据输入发生变化。
简单地说,它有两个输入,分别是一个有效信号EN,一个输入数据信号DATA_IN,它有一个输出Q,它的功能就是在EN有效的时候把DATA_IN的值传给Q,也就是锁存的过程。
只有在有锁存信号时输入的状态被保存到输出,直到下一个锁存信号。
其中使能端A 加入CP信号,C为数据信号。
输出控制信号为0时,锁存器的数据通过三态门进行输出。
所谓锁存器,就是输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化,仅在有锁存信号时输入的状态被保存到输出,直到下一个锁存信号到来时才改变。
锁存,就是把信号暂存以维持某种电平状态。
1.4 生成Symbol测试电路如下(图4所示)
图4
1.5 由电路设计的版图(如下图5所示)。
图5
该版图完成DRC 验证准确无误。
2. 设计一个CMOS 结构的二选一选择器。
(1)根据二选一选择器功能,分析其逻辑关系。
(2)根据其逻辑关系,构建CMOS 结构的电路图。
(3)利用EDA 工具画出其相应版图。
(4)利用几何设计规则文件进行在线DRC 验证并修改版图。
2.1查阅相关资料可得CMOS 结构的2选1选择器,逻辑电路图(图6如下所示)二选一数据选择器逻辑表达式为Y SA SB =+(S 是数据选择控制端,S 为0时选择A ,为1时选S 择B )
图6
根据逻辑表达式所列真值表如下图所示
2.2 根据其逻辑关系,构建CMOS结构的二选一选择器CMOS结构的电路图(图7所示)。
图7
2.3 进行仿真验证,并分析其所完成的逻辑功能(仿真波形如下图8所示)
图8
经分析可知该电路设计符合二选一选择器的要求。
2.4生成Symbol测试电路如下(图9所示)
图9
2.5由电路设计的版图(如下图10所示)。
图10
完成DRC验证准确无误
三、总结
为期两周的课程设计落下了帷幕,在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。
在刚开始进行课程设计时,由于Cadence 软件使用不够熟练,以至于频繁的出错,心情也不免有些失落,最后在老师和同学们的帮助指导下,对Cadence 软件的使用有了进一步的提高。
Cadence 软件和我们专业息息相关,这次课设和我们专业的相关度很高,对于即将毕业的我们应该牢牢抓住这次课设的锻炼机会,是自己的能力再有一定的提高。
通过这次课设提高了我自己的动手能力,同时也提高了自己的独立思考能力、解决问题的能力。
在做这次课程设计的过程中,有过失败的泄气,也有过成功的喜悦。
同时把课本上的理论知识再一次的巩固,也发现了一些自己平时学习中的不足,但终究还是完成了这次课程设计任务。
在此感谢老师的细致讲解,我也多次向老师提出问题,感谢老师的耐心解答啊。
同时,也感谢各位同学的帮助,对我有问必答,知无不言,言无不尽。