8位移位寄存器的电路设计与版图实现
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由Tanner EDA软件公司开发的一种可以进行IC设计以及对其进行验证的软件系统模块便是L-Edit Pro,效率以及性能等方面都具有超高的优越性,并且最显著的特点是交互式,从IC初步设计一直到最终输出以及最后的加工都被包含在这种软件模块强大且完整的功能之中,其优异的性能已经可以和国外盛名的百万美元级别的IC设计软件相提并论。L-Edit Pro主要包含的模块有:IC设计编辑器、自动布线系统、DRC规则检查器、组件提取器以及设计布局与电路netlist的比较器等,这些专业性以及针对性能较强的模块给一个完整的IC世纪以及验证都提供了极大的便利,使其解决变得容易许多,而且由于L-Edit Pro的功能的完善性,IC设计者以及生产商家们得到了更为快速简便且不影响其精确性的设计系统[5]。
2.3
Tanner EDA软件平台主要组成部分有S-edit, T-spice, L-edit, W-edit 和LVS,这些部分都涉及在一个完整的电路设计
2.3.1
用Tanner EDA tools
ຫໍສະໝຸດ Baidu图1
上述流程图中的Spice文件是
2.3
利用计算集成电路自动设计工具软件 L-EDIT 实现移相掩模图形布局设计及交互式图形编辑。Tanner Research,Inc.开发的一种很优秀的集成电路设计工具软件,最大的特点是可用于任何个人计算机(PC机)、它不仅具有强大的集成电路设计、模拟验证、版图编辑和自动布局布线等功能,而且图形处理速度快、编辑功能强、通俗易学、使用方便,很实用于任何个人进行集成电路设计或其它微细图形加工的版图设计工作。早期Tanner EDA Tools是一种可以运行于PC-DOS或MS-DOS操作系统的IBM PC及其兼容机的交互式集成电路版图设计工具软件包,通过十多年的扩充、改进,几乎每年都有一种新的修改版,到目前已经推出到1988-2002 Tanner EDA 版本,其强大的EDA功能不比SUN 工作站上运行的Cadence设计软件逊色,可以用来完成任何复杂度的IC设计,但它却能够运行于任何微机上的Windows操作系统平台上,为设计软件的普及、推广、应用创造了非常有利的条件
L-Edit是整个Tanner EDA Tools 的基础,目前Tanner集成电路设计工具软件就是在1988年开发的最早版本交互式图形编辑软件L-Edit的基础上逐渐发展、完善起来的。首先是经过以V2.00到V4.00系列为代表的纯 DOS版本软件,后来开发了以V5.00为代表的 DOS版本,可在Windows下调用,进而又开发了以V6.00为代表的WIN3X版本,随着微软的各种Windows版本的相继出现,Tanner Research也相继推出了V7.00和V8.00系列产品,其中有代表性的是1998年推出的V7.50 、2000年推出的V8.30、2002年推出的V8.50及2003年又推出9.0和10.0几种版本。L-Edit V7.50是一个很典型的版本,具有非常友好的Windows界面和方便的绘图能力,增加了以往版本不具有的任意扇区和圆环绘制功能和参考标尺生成器,具有直接调用 SPR和DRC及TXT的按钮,而且还提供了为图形编辑器进行二次开发的用户编辑界面UPI,用户可以自行开发更加复杂的图形编辑功能,极大地扩展了L-Edit的能力和灵活性。L-Edit V8.30 版本又突破以往只有256色的限制,实现了真彩色表现的能力,上下层图形可以实现透明显示,并且进一步完善了多层布线功能。
EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、
2.2
Tanner Research公司在windows平台的基础之中开发了一种主要被用在集成电路设计过程中的工具软件,这款软件便是Tanner集成电路设计软件,这种Tanner集成电路设计软件的功能非常明显并且得到了集成电路学界的很快认可和利用,容易掌握也容易使用,它主要包括了常用的电路绘制软件S-Edit以及版图绘制软件L-Edit软件,另外还包括T-Spice,W-Edit,与LVS等设计平台,这些平台基本上可以囊括了从电路的初步设计一直到分析改善模拟结果以及电路的布局等电路设计全过程,它所包括的L-edit是一款非常热门且专业的电路版图编辑器,无论是国内还是国外都得到非常广泛的应用,知名度非常高[5]。
8位移位寄存器的电路设计与版图实现
摘要
电子设计自动化,缩写为EDA,主要是以计算机为主要工具,而Tanner EDA则是一种在计算机windows平台上完成集成电路设计的一种软件,基本包括S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit与LVS等子软件,其S-Edit以及L-Edit为常用软件,前者主要实现电路设计,后者主要针对的是已知电路的版图绘制,而T-Spice主要可实现电路图及版图的仿真,可以用Tanner EDA实现电路的设计布局以及版图实现等一系列完整过程。本文用Tanner EDA工具主要设计的是8位移位寄存器,移位寄存器主要是用来实现数据的并行和串行之间的转换以及对数据进行运算或专业处理的工具,主要结构构成是触发器,触发器是具有储存功能的,可以用来储存多进制代码,一般N位寄存器就是由N个触发器构成,移位寄存器工作原理主要是数据在其脉冲的作用下实现左移或者右移的效果,输入输出的方式表现为串行及并行自由组合,本设计就是在Tanner EDA的软件平台上进行对8位移位寄存器的电路设计仿真,再根据电路图在专门的L-Edit平台上完成此电路的版图实现,直至完成的结果和预期结果保持一致。
关键词:Tanner EDA;L-Edit;移位寄存器,S-Edit
8 bits shift register circuit design and layout
Abstract
Electronic design automation,referred to as EDA,it is based on computers as the main tool,and Tanner EDA is a kind of software that complete the integrated circuit design on Windows platforms.Its Sub-Softwares include S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit and LVS and so on.S-Edit and L-Edit are commonly used software,S-Edit is primarily designed to achieve circuit,the latter is aimed primarily known circuit layout drawing,T-Spice can achieve schematic and layout simulation.We can achieve layout of the circuit design and a series of complete process layout used Tanner EDA tools.In this paper, Tanner EDA tools are mainly designed an 8-bit shift register.The shift register is mainly used for data conversion between parallel and serial, and the data processing tool operation or professional,its main structure is the trigger composition,flip-flop is a storage function,it can be used to store more hexadecimal code,In general N-bits register is composed of N trigger.Working principle of the shift register data under the action of the pulse, mainly the effect of the shift to the left or right,input and output of the way of serial and parallel free combination.This design is in Tanner on the EDA software platform to 8 bits shift register circuit design and simulation,then according to the circuit diagram on special L - Edit platform to complete the circuit layout implementation,until the finish is consistent with the results and expected results.
3.在L-edit平台上进行寄存器的版图设计并对绘制出的版图进行仿真。
4,对仿真出的输入及输出波形图进行分析,观察是否与预期结果相同,完成课题设计。
2
2.1 EDA
现代电子设计技术的核心是EDA(Electronic Design Automation)技术[2]。EDA技术是依赖功能强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(hardware description language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合、结构综合(布局布线),以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能[3]。EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现[2]。
Keywords:Tanner EDA;L-Edit;Shift register,S-Edit
1
1.1
随着科技的进步,近几个世纪寄存器技术不断成熟,在数字电路中,寄存器已经是一个经常被提出的概念,它主要指的是用来存放二进制数据或者代码的电路。由于工作原理以及功能的不同,寄存器又被人们划分成为基本寄存器和移位寄存器。前者最主要的辨识方式就是它只能采用并行的方式来进行送入数据的过程,而我们常说的移位寄存器则主要作用则是集中在让其所储存的N位制代码在它产生的移动脉冲的作用下产生依次位移上面。移位寄存器一般都是用二进制的形式来保存数据。掌握基本的电路设计知识是电科专业学生最应该具备的基础,利用所学Tanner EDA软件技术知识解决各种电路设计以及版图设计更是将所学和实践融会贯通[1]。
目前,基于Tanner EDA技术的电路设计已经在该领域中取得了较为突破的发展,主要是借助了L-Edit等软件的强大功能以及传统的数学及电路知识,在软件平台上成功实现8位移位寄存器的电路设计以及版图实现。
1.2
1.根据8位移位寄存器的工作原理分析其电路结构,初步完成电路设计。
2,在Tanner EDA中的S-Edit软件平台上调用各种电路元件符号绘制出其电路图,并对绘制出来的电路图进行仿真得出输入及输出波形。
整个设计工具大体上可以归纳为两大部分,即以S-Edit为核心的集成电路设计、模拟、验证模块和以L-Edit为核心的集成电路版图编辑与自动布图布线模块。前者包括电路图编辑器S-Edit、电路模拟器T-Spice和高级模型软件、波形编辑器W-Edit、Net Tran网表转换器、门电路模拟器GateSim以及工艺映射库、符合库SchemLib、Spice元件库等软件包,构成一个完整的集成电路设计、模拟、验证体系,每个模块互相关联又相对独立,其中S-Edit可以把设计的电路图转换成SPICE,VHDL,EDIF和TPR等网表文件输出,提供模拟或自动布图布线。后者则是包括集成电路版图编辑器L-Edit和用于版图检查的网表比较器LVS等模块,L-Edit本身又嵌入设计规则检查DRC、提供用户二次开发用的编辑界面UPI、标准版图单元库及自动布图布线SPR、器件剖面观察器Cross Section Viewer、版图的SPICE网表和版图参数提取器Extract(LPE)等等,网表比较器LVS则用于把由L-Edit生成的版图反向提取的SPC网表和由S-Edit设计的逻辑电路图输出的SPC网表进行比较实现版图检查、对照分析。L-Edit 除了拥有自己的中间图形数据格式(TDB格式)外,还提供了两种最常用的集成电路版图数据传递格式(CIF格式和GDSII格式)的输入、输出功能,可以非常方便地在不同的集成电路设计软件之间交换图形数据 文件或把图形数据文件传递给光掩模制造系统。还要特别提到的是在国内已具有很高成电路版图知名度的集编辑器L-Edit(Layout Editor)
2.3
Tanner EDA软件平台主要组成部分有S-edit, T-spice, L-edit, W-edit 和LVS,这些部分都涉及在一个完整的电路设计
2.3.1
用Tanner EDA tools
ຫໍສະໝຸດ Baidu图1
上述流程图中的Spice文件是
2.3
利用计算集成电路自动设计工具软件 L-EDIT 实现移相掩模图形布局设计及交互式图形编辑。Tanner Research,Inc.开发的一种很优秀的集成电路设计工具软件,最大的特点是可用于任何个人计算机(PC机)、它不仅具有强大的集成电路设计、模拟验证、版图编辑和自动布局布线等功能,而且图形处理速度快、编辑功能强、通俗易学、使用方便,很实用于任何个人进行集成电路设计或其它微细图形加工的版图设计工作。早期Tanner EDA Tools是一种可以运行于PC-DOS或MS-DOS操作系统的IBM PC及其兼容机的交互式集成电路版图设计工具软件包,通过十多年的扩充、改进,几乎每年都有一种新的修改版,到目前已经推出到1988-2002 Tanner EDA 版本,其强大的EDA功能不比SUN 工作站上运行的Cadence设计软件逊色,可以用来完成任何复杂度的IC设计,但它却能够运行于任何微机上的Windows操作系统平台上,为设计软件的普及、推广、应用创造了非常有利的条件
L-Edit是整个Tanner EDA Tools 的基础,目前Tanner集成电路设计工具软件就是在1988年开发的最早版本交互式图形编辑软件L-Edit的基础上逐渐发展、完善起来的。首先是经过以V2.00到V4.00系列为代表的纯 DOS版本软件,后来开发了以V5.00为代表的 DOS版本,可在Windows下调用,进而又开发了以V6.00为代表的WIN3X版本,随着微软的各种Windows版本的相继出现,Tanner Research也相继推出了V7.00和V8.00系列产品,其中有代表性的是1998年推出的V7.50 、2000年推出的V8.30、2002年推出的V8.50及2003年又推出9.0和10.0几种版本。L-Edit V7.50是一个很典型的版本,具有非常友好的Windows界面和方便的绘图能力,增加了以往版本不具有的任意扇区和圆环绘制功能和参考标尺生成器,具有直接调用 SPR和DRC及TXT的按钮,而且还提供了为图形编辑器进行二次开发的用户编辑界面UPI,用户可以自行开发更加复杂的图形编辑功能,极大地扩展了L-Edit的能力和灵活性。L-Edit V8.30 版本又突破以往只有256色的限制,实现了真彩色表现的能力,上下层图形可以实现透明显示,并且进一步完善了多层布线功能。
EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、
2.2
Tanner Research公司在windows平台的基础之中开发了一种主要被用在集成电路设计过程中的工具软件,这款软件便是Tanner集成电路设计软件,这种Tanner集成电路设计软件的功能非常明显并且得到了集成电路学界的很快认可和利用,容易掌握也容易使用,它主要包括了常用的电路绘制软件S-Edit以及版图绘制软件L-Edit软件,另外还包括T-Spice,W-Edit,与LVS等设计平台,这些平台基本上可以囊括了从电路的初步设计一直到分析改善模拟结果以及电路的布局等电路设计全过程,它所包括的L-edit是一款非常热门且专业的电路版图编辑器,无论是国内还是国外都得到非常广泛的应用,知名度非常高[5]。
8位移位寄存器的电路设计与版图实现
摘要
电子设计自动化,缩写为EDA,主要是以计算机为主要工具,而Tanner EDA则是一种在计算机windows平台上完成集成电路设计的一种软件,基本包括S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit与LVS等子软件,其S-Edit以及L-Edit为常用软件,前者主要实现电路设计,后者主要针对的是已知电路的版图绘制,而T-Spice主要可实现电路图及版图的仿真,可以用Tanner EDA实现电路的设计布局以及版图实现等一系列完整过程。本文用Tanner EDA工具主要设计的是8位移位寄存器,移位寄存器主要是用来实现数据的并行和串行之间的转换以及对数据进行运算或专业处理的工具,主要结构构成是触发器,触发器是具有储存功能的,可以用来储存多进制代码,一般N位寄存器就是由N个触发器构成,移位寄存器工作原理主要是数据在其脉冲的作用下实现左移或者右移的效果,输入输出的方式表现为串行及并行自由组合,本设计就是在Tanner EDA的软件平台上进行对8位移位寄存器的电路设计仿真,再根据电路图在专门的L-Edit平台上完成此电路的版图实现,直至完成的结果和预期结果保持一致。
关键词:Tanner EDA;L-Edit;移位寄存器,S-Edit
8 bits shift register circuit design and layout
Abstract
Electronic design automation,referred to as EDA,it is based on computers as the main tool,and Tanner EDA is a kind of software that complete the integrated circuit design on Windows platforms.Its Sub-Softwares include S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit and LVS and so on.S-Edit and L-Edit are commonly used software,S-Edit is primarily designed to achieve circuit,the latter is aimed primarily known circuit layout drawing,T-Spice can achieve schematic and layout simulation.We can achieve layout of the circuit design and a series of complete process layout used Tanner EDA tools.In this paper, Tanner EDA tools are mainly designed an 8-bit shift register.The shift register is mainly used for data conversion between parallel and serial, and the data processing tool operation or professional,its main structure is the trigger composition,flip-flop is a storage function,it can be used to store more hexadecimal code,In general N-bits register is composed of N trigger.Working principle of the shift register data under the action of the pulse, mainly the effect of the shift to the left or right,input and output of the way of serial and parallel free combination.This design is in Tanner on the EDA software platform to 8 bits shift register circuit design and simulation,then according to the circuit diagram on special L - Edit platform to complete the circuit layout implementation,until the finish is consistent with the results and expected results.
3.在L-edit平台上进行寄存器的版图设计并对绘制出的版图进行仿真。
4,对仿真出的输入及输出波形图进行分析,观察是否与预期结果相同,完成课题设计。
2
2.1 EDA
现代电子设计技术的核心是EDA(Electronic Design Automation)技术[2]。EDA技术是依赖功能强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(hardware description language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合、结构综合(布局布线),以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能[3]。EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现[2]。
Keywords:Tanner EDA;L-Edit;Shift register,S-Edit
1
1.1
随着科技的进步,近几个世纪寄存器技术不断成熟,在数字电路中,寄存器已经是一个经常被提出的概念,它主要指的是用来存放二进制数据或者代码的电路。由于工作原理以及功能的不同,寄存器又被人们划分成为基本寄存器和移位寄存器。前者最主要的辨识方式就是它只能采用并行的方式来进行送入数据的过程,而我们常说的移位寄存器则主要作用则是集中在让其所储存的N位制代码在它产生的移动脉冲的作用下产生依次位移上面。移位寄存器一般都是用二进制的形式来保存数据。掌握基本的电路设计知识是电科专业学生最应该具备的基础,利用所学Tanner EDA软件技术知识解决各种电路设计以及版图设计更是将所学和实践融会贯通[1]。
目前,基于Tanner EDA技术的电路设计已经在该领域中取得了较为突破的发展,主要是借助了L-Edit等软件的强大功能以及传统的数学及电路知识,在软件平台上成功实现8位移位寄存器的电路设计以及版图实现。
1.2
1.根据8位移位寄存器的工作原理分析其电路结构,初步完成电路设计。
2,在Tanner EDA中的S-Edit软件平台上调用各种电路元件符号绘制出其电路图,并对绘制出来的电路图进行仿真得出输入及输出波形。
整个设计工具大体上可以归纳为两大部分,即以S-Edit为核心的集成电路设计、模拟、验证模块和以L-Edit为核心的集成电路版图编辑与自动布图布线模块。前者包括电路图编辑器S-Edit、电路模拟器T-Spice和高级模型软件、波形编辑器W-Edit、Net Tran网表转换器、门电路模拟器GateSim以及工艺映射库、符合库SchemLib、Spice元件库等软件包,构成一个完整的集成电路设计、模拟、验证体系,每个模块互相关联又相对独立,其中S-Edit可以把设计的电路图转换成SPICE,VHDL,EDIF和TPR等网表文件输出,提供模拟或自动布图布线。后者则是包括集成电路版图编辑器L-Edit和用于版图检查的网表比较器LVS等模块,L-Edit本身又嵌入设计规则检查DRC、提供用户二次开发用的编辑界面UPI、标准版图单元库及自动布图布线SPR、器件剖面观察器Cross Section Viewer、版图的SPICE网表和版图参数提取器Extract(LPE)等等,网表比较器LVS则用于把由L-Edit生成的版图反向提取的SPC网表和由S-Edit设计的逻辑电路图输出的SPC网表进行比较实现版图检查、对照分析。L-Edit 除了拥有自己的中间图形数据格式(TDB格式)外,还提供了两种最常用的集成电路版图数据传递格式(CIF格式和GDSII格式)的输入、输出功能,可以非常方便地在不同的集成电路设计软件之间交换图形数据 文件或把图形数据文件传递给光掩模制造系统。还要特别提到的是在国内已具有很高成电路版图知名度的集编辑器L-Edit(Layout Editor)