四输入或非门专项实践任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目：四输入或非门的设计初始条件：计算机、ORCAD软件，L-EDIT软件要求完成的主要任务:（包括集成电路专项实践工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、集成电路专项实践工作量：1周2、技术要求：（1）学习ORCAD软件，L-EDIT软件。
（2）设计一个四输入或非门电路。
（3）利用ORCAD软件，L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计，并进行相应的设计、模拟和仿真工作。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：2015619布置集成电路专项实践任务、选题；讲解集成电路专项实践具体实施计划与课程设计报告格式的要求；集成电路专项实践答疑事项。
2015619-6.24学习ORCAD软件，L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。
2015.6.24-7.1用ORCAD软件设计四输入或非门电路并进行仿真工作，再利用L-EDIT 软件绘制其版图，完成集成电路专项实践报告的撰写。
2015.7.1提交集成电路专项实践报告，进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名:目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)2设计内容及要求 (2)2.1设计的目的及主要任务 (2)2.2设计思路 (2)3软件介绍 (2)3.1 OrCAD 简介 (2)3.2 L-Edit 简介 (4)4四输入或非门 (5)4.1 四输入或非门电路结构 (5)4.2 四输入或非门电路仿真 (6)4.3四输入或非门的版图绘制 (7)4.3.1 NMOS 管 (7)4.3.2 PMOS 管 (8)4.3.3输出端口 (8)4.3.4 四输入或非门 (8)总结 (10)参考文献 (12)摘要或非门是一种非常常用的数字门电路，本文详细介绍了基于CMOS管的L-EDIT环境下的四输入或非门电路设计仿真及版图布局设计验证。
通过正向设计的思从逻辑设计、电路设计、版图设计和工艺设计封面出发，实现了电路指标明确化、功能电路化、逻辑明确化的工业版图制作标准，同时本设计还通过TSPICE 仿真验证了设计的正确性。
关键词：或非门、L-EDIT、TSPICE CMOSAbstractNOR gate is a very com mon digital gates, This paper describes the design verification based on NOR gate circuit design simulation and layout layout MOS tube L-EDIT en viro nment. By forward thi nki ng desig n from logic desig n, circuit desig n, layout desig n and process desig n cover start ing to realize the circuit indicators clear, functional circuit, then clear, then the logical layout of in dustrial producti on sta ndards, while the desig n is verified through simulatio n TSPICE correct ness of the desig n.Keywords : NOR gate、L-EDIT、TSPICE、CMOS1绪论Tanner集成电路设计软件是由Tanner Research公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。
该软件功能十分强大，易学易用，包括S-Edit, T-Spice, W-Edit，L-Edit与LVS，从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。
其中的L-Edit版图编辑器在国内应用广泛，具有很高知名度。
L-Edit Pro是Tanner EDA软件公司所出品的一个IC设计和验证的高性能软件系统模块，具有高效率，交互式等特点，强大而且完善的功能包括从IC设计到输出，以及最后的加工服务，完全可以媲美百万美元级的IC 设计软件。
L-Edit Pro包含IC设计编辑器(Layout Editor)、自动布线系统(Standard Cell Place & Route)线上设计规则检查器(DRC)、组件特性提取器(Device Extractor)、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOS Library、Marco Library，这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。
L-Edit Pro丰富完善的功能为每个IC设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。
CMOS集成电路由于工艺技术的进步以及功耗低、稳定性高、抗干扰性强、噪声容限大、可等比例缩小、以及可适应较宽的环境温度和电源电压等一系列优点，成为现在IC设计的主流技术。
在CMOS集成电路设计中，异或电路的设计与应用是非常重要的。
IC设计者可以根据芯片的不同功能和要求采用各种不同结构的异或电路，从而实现电路的最优化设计。
2设计内容及要求2.1设计的目的及主要任务（1）学习ORCAD软件，L-EDIT软件。
（2）设计一个CMOS四输入或非门电路。
（3）利用ORCAD软件，L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计，并进行相应的设计、模拟和仿真工作。
2.2设计思路本设计首先在ORCAD中进行四输入或非门电路电路图的绘制，然后运用其中的仿真功能对电路予以仿真调试，接着在L-EDIT软件中制定规则、绘制版图、DRC检查。
整个设计的核心是版图的设计，充分了解设计的基本原理、设计的规则。
仿真检验是否达到最初的设计要求。
3软件介绍3.1 OrCAD 简介OrCAD Capture（以下以Capture代称）是一款基于Windows操作环境下的电路设计工具。
利用Capture软件，能够实现绘制电路原理图以及为制作PCB和可编程的逻辑设计提供连续性的仿真信息。
Cade nee OrCAD Capture 是一款多功能的PCB原理图输入工具。
OrCAD Capture作为行业标准的PCB原理图输入方式，是当今世界最流行的原理图输入工具之一，具有简单直观的用户设计界面。
OrCAD Capture CIS具有功能强大的元件信息系统，可以在线和集中管理元件数据库，从而大幅提升电路设计的效率。
OrCAD Capture提供了完整的、可调整的原理图设计方法，能够有效应用于PCB的设计创建、管理和重用。
将原理图设计技术和PCB布局布线技术相结合，OrCAD能够帮助设计师从一开始就抓住设计意图。
不管是用于设计模拟电路、复杂的PCB、FPGA和CPLD、PCB改版的原理图修改，还是用于设计层次模块，OrCAD Capture都能为设计师提供快速的设计输入工具。
此外，OrCAD Capture原理图输入技术让设计师可以随时输入、修改和检验PCB设计。
OrCAD软件系统的功能及特点：1•不仅可以对模拟电路进行直流、交流、瞬态等基本电路特性分析，而且可进行噪声分析、温度分析、优化设计等复杂的电路特性分析。
2•不仅可以对模拟电路进行计算机辅助分析，而且可对数字电路、数/模混合电路进行计算机模拟。
3•科研在WINDOWS环境下，以人机交互方式运行。
绘制好电路图以后，即可直接进行电路模拟，无需用户编制繁杂的输入文件。
再模拟过程中，可以随时分析观察模拟结果，从电路图上修改设计。
4.OrCAD软件集成了电路原理图绘制、印制电路板设计、数字/模拟电路仿真、可编程逻辑器建设计等等功能，它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的，再世界上它一只是EDA软件的首选。
OrCAD 软件系统中主要包括OrCAD/Capture CIS、OrCAD/PSpice A/D、OrCAD/Layout Plus等，其中每一部分可以根据需要单独使用，也可以共同组成完整的EDA系统。
3.2 L-Edit 简介Tanner Pro的设计流程很简单。
将要设计的电路先以S-Edit编辑出电路图，再将该电路图输出成SPICE文件。
接着利用T-Spice将电路图模拟并输出成SPICE文件，如果模拟结果有错误，则回到S-Edit检查电路图，如果T-Spice模拟结果无误，则以L-Edit进行布局图设计。
用L-Edit进行布局图设计后要以DRC功能做设计规则检查，若违反设计规则，再将布局图进行修改直到设计规则检查无误为止。
将验证过的布局图转化成SPICE文件，再利用T-Spice模拟，若有错误，再回到L-Edit修改布局图。
最后利用LVS 将电路图输出的SPICE文件与布局图转化的SPICE文件进行对比，若对比结果不相等，则回去修正L-Edit或S-Edit的图。
直到验证无误后，将L-Edit 设计好的布局图输出成GDSII文件类型，再交由工厂去制作整个电路所需的掩膜板。
4四输入或非门4.1四输入或非门电路结构四输入或非门是最常用的基本功能电路之一，广泛应用于数字逻辑电路电路设计中。
在本次课程设计中，使用tanner软件中的原理图编辑器L-Edit编辑四输入或非门电路原理图。
真值表如下4.1表4.1本次设计的四输入或非门有8个MOS管组成，其中4个NMOS，4个PMOS,只要一个输入端为高电平（假设B为高电平），则与B相连的PMOS 截止，NMOS导通，形成该输出Y到地的通路，阻断VCC到Y的通路，形成一个截止PMOS （无穷大电阻）与导通NMOS （有限的下拉电阻）的分压电路，因此输出丫为低电平；若输入均为低电平，则左右的NMOS都截止，PMOS都导通，形成VCC 到丫的通路，因此输出为高电平。
四输入异或门电路原理图如图4.2。
4.2 四输入或非门电路仿真使用TSpice对原理图进行仿真。
给四输入或非门的输入端加入激励信号。
仿真中高电平为Vdd=5V，低电平为Gnd,并添加输入输出延迟时间进行仿真，输出波形4.3武汉理工大学《集成电路专项实践》课程设计说明书4.3 四输入或非门的版图绘制4.3.1 NMOS 管图4.3.1 NMOS管的版图432 PMOS 管图432 PMOS 的版图433输出端口图432输出端口的版图4.3.4 四输入或非门用L-Edit 版图绘制软件对四输入或非门电路进行版图绘制，将绘制的cell 单元的版图进行组合，并进行各层的最终连接，便可得到 CMOS 四输 入或非门的版图，版图结果如图4.4。