集成电路实验报告 (2)
集成电路实验报告
集成电路分析与设计实验报告姓名:胡鑫旭班级:130242学号:13024229成绩:目录实验2 Linux 环境下基本操作 (3)1.实验目的 (3)2.实验设备与软件 (3)3.实验内容和步骤 (3)4.实验结果和分析 (3)5.心得体会 (5)实验3 RTL Compiler 对数字低通滤波器电路的综合 (6)1.实验目的 (6)2.实验设备与软件 (6)3.实验内容与步骤 (6)4.实验结果与分析 (6)5.心得体会 (12)实验4 NC 对数字低通滤波器电路的仿真 (12)1.实验目的 (12)2.实验设备与软件 (13)3.实验内容与步骤 (13)4.实验结果与分析 (13)5.心得体会 (15)实验5 反相器设计 (16)1.实验目的 (16)2.实验设备与软件 (16)3.实验内容与步骤 (16)4.实验结果与分析 (18)5.心得体会 (21)实验2 Linux 环境下基本操作1.实验目的1. 熟悉linux 文件、目录管理命令。
2. 熟悉linux 文件链接命令。
3. 熟悉linux 下文件编辑命令。
2.实验设备与软件集成电路设计终端Linux RedHat AS43.实验内容和步骤1.系统登陆启动计算机,选择启动linux输入用户名:cdsuser,输入密码:cdsuser至此,完成系统启动,并作为用户cdsuser 登录2. 创建终端和工作文件夹在桌面区域单击右键,选择New Terminal,至此进入命令行模式(可根据需要打开多个)。
键入察看当前目录命令:pwd ↙说明:此时出现的是当前用户的根文件夹路径。
路径指的是一个文件夹或文件在系统中的位置。
Linux 根路径为“/”;当前路径为“./”; 当前路径的上一级路径为“../ ”。
使用从根路径开始的路径名称成为绝对路径,如“/home/holygan/”。
利用“../”,“./”等方式定义的路径名称成为相对路径,如“../holygan/”。
中规模集成电路的应用实验报告
中规模集成电路的应⽤实验报告1. 74ls139功能验证基本功能验证:如右图2. 74ls148功能验证基本功能验证:如下图3.⽤74ls138以及74ls00实现全加器、全减器(1)实验分析:74ls138三个输⼊对应8个输出,意思就是⼀个3位的⼆进制输⼊对应⼀个10进制的⼀位例如ABC输⼊111那他那边的Y就会输出对应的⼀个位置如果ABC译码为8那Y⾥⾯就有⼀个位被弄为低电平。
74ls138就是38译码器,是TTL系列的,也就是74系列,有三个输⼊端A0,A1,A2,其中A2是⾼位,输出是⼋个低电平输出Y0 ~ Y7,⼯作电压⼀般的5V。
(2)⽤74ls138、74ls00实现全加器电路图如下:(4)全减器真值表:⽤74LS138、74LS00实现全减器电路图如下:74ls247验证如右图74ls248验证如下图74ls85验证如下图74ls283将8421码转为余3码(如右图)J1端为输⼊8421码端。
灯X1、X2、X3、X4分别代表余三循环码的四位⾼低电平,灯亮代表⾼电平1,灯灭代表低电平0.(如下图)输⼊为8421码制的0111时输出为相对应的余三码制的应为1111,结果如下图:1.74LS74加法器(左图)74LS74减法器(左图)74LS112加法器(下图) 74LS112减法器(下图)74ls160:1.⽤于快速计数的内部超前进位2.⽤于n 位级联的进位输出3.同步可编程序4.有置数控制线5.⼆极管箝位输⼊6.直接清零同步计数74ls160是⼗进制计数器,也就是说它只能记⼗个数从0000-1001(0-9)到9之后再来时钟就回到0,⾸先是clk,这是时钟。
之后是rco,这是输出,MR是复位低电频有效(图上接线前⾯花圈的都是低电平有效)load是置数信号,当他为低电平时,在始终作⽤下读⼊D0到D3。
为了使161正常⼯作ENP和ENT接1另外D0到D3是置数端Q0到Q3是输出端。
这种同步可预置⼗进计数器是由四个D型触发器和若⼲个门电路构成,内部有超前进位,具有计数、置数、禁⽌、直接(异步)清零等功能。
集成电路实验报告
班级:XX姓名:XXX学号:XXXXXX指导老师:XXX实验日期:XXXX年XX月XX日一、实验目的1. 理解集成电路的基本组成和工作原理。
2. 掌握基本的集成电路设计方法,包括原理图设计、版图设计、仿真分析等。
3. 学习使用集成电路设计软件,如Cadence、LTspice等。
4. 通过实验加深对集成电路理论知识的理解,提高动手能力和问题解决能力。
二、实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 原理图设计:使用Cadence软件绘制一个简单的CMOS反相器原理图。
2. 版图设计:根据原理图,使用Cadence软件进行版图设计,并生成GDSII文件。
3. 仿真分析:使用LTspice软件对设计的反相器进行仿真分析,测试其性能指标。
4. 版图与原理图匹配:使用Cadence软件进行版图与原理图的匹配,确保设计正确无误。
三、实验步骤1. 原理图设计:- 打开Cadence软件,选择原理图设计模块。
- 根据反相器原理,绘制相应的电路符号,包括NMOS和PMOS晶体管、电阻和电容等。
- 设置各个元件的参数,如晶体管的尺寸、电阻和电容的值等。
- 完成原理图设计后,保存文件。
2. 版图设计:- 打开Cadence软件,选择版图设计模块。
- 根据原理图,绘制晶体管、电阻和电容的版图。
- 设置版图规则,如最小线宽、最小间距等。
- 完成版图设计后,生成GDSII文件。
3. 仿真分析:- 打开LTspice软件,选择仿真模块。
- 将GDSII文件导入LTspice,生成对应的原理图。
- 设置仿真参数,如输入电压、仿真时间等。
- 运行仿真,观察反相器的输出波形、传输特性和功耗等性能指标。
4. 版图与原理图匹配:- 打开Cadence软件,选择版图与原理图匹配模块。
- 将原理图和版图导入匹配模块。
- 进行版图与原理图的匹配,检查是否存在错误或不一致之处。
- 修正错误,确保版图与原理图完全一致。
四、实验结果与分析1. 原理图设计:- 成功绘制了一个简单的CMOS反相器原理图,包括NMOS和PMOS晶体管、电阻和电容等元件。
数字集成电路设计实验报告
数字集成电路设计实验报告
摘要:
本实验旨在设计一个数字集成电路,实现特定功能。
本报告将介绍实验目的、背景和理论知识、设计方法、实验步骤、结果分析和讨论以及实验总结。
1.实验目的:
设计一个数字集成电路,实现特定功能,并通过实验验证设计的正确性和可行性。
2.背景和理论知识:
简要介绍数字集成电路的基本概念和原理,并介绍与本实验相关的理论知识,包括逻辑门、布尔代数、时序电路等。
3.设计方法:
本部分将详细介绍实验中采用的设计方法,包括采用的逻辑门类型、布尔代数的转换方法、时序电路的设计方法等。
4.实验步骤:
本部分将详细描述实验的具体步骤,包括电路图的绘制、器件的选择和布局、逻辑设计的步骤、时序电路的设计方法、电路的仿真等。
5.结果分析和讨论:
本部分将对实验结果进行分析和讨论,比较设计与实际结果的差异,分析可能的原因,并讨论实验的局限性和改进方向。
6.实验总结:
总结实验过程中的收获和经验,评估实验的结果和设计的可行性,并提出对未来工作的展望和建议。
通过对数字集成电路设计实验的详细介绍和分析,本报告旨在提供一份完整的实验报告,帮助读者理解实验过程和结果,并为今后的设计工作提供参考。
集成元件实验报告总结
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,加深对集成元件的理解和认识,掌握集成元件的基本应用,并锻炼学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验内容1. 集成门电路实验(1)实验目的:验证常用集成门电路的逻辑功能,熟悉各种门电路的逻辑符号,了解TTL集成电路的特点、使用规则和使用方法。
(2)实验内容:测试74LS00四2输入与非门、74LS86四2输入异或门、74LS11三3输入与门、74LS32四2输入或门、74LS04反相器的逻辑功能。
2. 集成运算放大电路实验(1)实验目的:进一步理解集成运算放大器线性应用电路的特点,掌握集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法,了解限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。
(2)实验内容:搭建反相比例放大电路、同相比例放大电路、差动放大电路,观察输入输出波形,分析电路特性。
3. 集成计数器实验(1)实验目的:掌握集成计数器构成N进制的计数器的连接方法,了解构成模长M进制计数器的原理。
(2)实验内容:设计并搭建60进制计数电路,观察七段数码显示器计数状态的变化过程,并记录该状态循环。
三、实验结果与分析1. 集成门电路实验实验结果表明,各种门电路的逻辑功能符合预期,能够实现逻辑运算。
通过实验,我们熟悉了各种门电路的逻辑符号,了解了TTL集成电路的特点、使用规则和使用方法。
2. 集成运算放大电路实验实验结果表明,反相比例放大电路、同相比例放大电路、差动放大电路均能正常工作,输入输出波形符合预期。
通过实验,我们进一步理解了集成运算放大器线性应用电路的特点,掌握了集成运算放大器基本线性应用电路的设计方法,了解了限幅放大器的转移特性以及转移特性曲线的绘制方法。
3. 集成计数器实验实验结果表明,60进制计数电路能够正常工作,七段数码显示器计数状态的变化过程符合预期。
通过实验,我们掌握了集成计数器构成N进制的计数器的连接方法,了解了构成模长M进制计数器的原理。
四、实验心得与体会1. 通过本次实验,我对集成元件有了更加深入的理解和认识,提高了自己的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
集成电路门实验报告
一、实验目的1. 理解集成电路门的基本原理和组成;2. 掌握常用集成电路门的逻辑功能;3. 学习使用Multisim软件进行电路仿真;4. 培养动手能力和实验操作技能。
二、实验原理集成电路门是数字电路中最基本的逻辑单元,主要包括与门、或门、非门、异或门等。
这些门电路具有特定的逻辑功能,可以通过组合实现复杂的逻辑运算。
本实验主要研究TTL集成电路门的逻辑功能。
三、实验器材1. 数字电路实验箱;2. 万用表;3. 74LS00四2输入与非门;4. 74LS86四2输入异或门;5. 74LS11三3输入与门;6. 74LS32四2输入或门;7. 74LS04反相器;8. Multisim软件。
四、实验内容1. 与门实验(1)实验目的:验证与门的逻辑功能。
(2)实验步骤:① 在Multisim软件中搭建与门电路,选择74LS11三3输入与门作为测试器件;② 按照实验要求,改变输入端A、B、C的状态,观察输出端F的状态;③ 记录实验数据,分析实验结果。
(3)实验结果与分析:实验结果显示,当输入端A、B、C都为高电平时,输出端F才为高电平,符合与门的逻辑功能。
2. 或门实验(1)实验目的:验证或门的逻辑功能。
(2)实验步骤:① 在Multisim软件中搭建或门电路,选择74LS32四2输入或门作为测试器件;② 按照实验要求,改变输入端A、B的状态,观察输出端F的状态;③ 记录实验数据,分析实验结果。
(3)实验结果与分析:实验结果显示,当输入端A、B中至少有一个为高电平时,输出端F为高电平,符合或门的逻辑功能。
3. 非门实验(1)实验目的:验证非门的逻辑功能。
(2)实验步骤:① 在Multisim软件中搭建非门电路,选择74LS04反相器作为测试器件;② 按照实验要求,改变输入端A的状态,观察输出端F的状态;③ 记录实验数据,分析实验结果。
(3)实验结果与分析:实验结果显示,当输入端A为高电平时,输出端F为低电平;当输入端A为低电平时,输出端F为高电平,符合非门的逻辑功能。
集成电路的外观形貌观察实验报告
集成电路的外观形貌观察实验报告实验目的:观察集成电路的外观形貌,了解其结构和特点。
实验原理:集成电路是由多个电子器件(如晶体管、电容器、电阻器等)通过一定的工艺步骤,集成在一块半导体片上,形成一个完整的电路。
根据用途和结构的不同,集成电路可以分为不同的类型,如数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路等。
不同类型的集成电路有不同的外观形貌。
实验步骤:1. 在实验台上准备好显微镜、集成电路样品和相关仪器。
2. 将集成电路样品放置在显微镜下,并调节显微镜的放大倍数,使集成电路的每个区域都能够清晰观察到。
3. 仔细观察集成电路的外观形貌,包括整体结构、连接线路、器件等。
4. 对集成电路的封装外观进行观察和描述,如封装形式、引脚排列等。
5. 对集成电路的芯片结构进行观察和描述,如晶体管的布局、电阻器和电容器的位置等。
6. 根据观察到的外观特征,分析集成电路的类型和用途。
实验结果与分析:集成电路的外观形貌观察结果将根据具体实验所用的集成电路类型进行描述。
以下是针对几种常见集成电路类型的观察结果和分析:1. 数字集成电路(如逻辑门、计数器等):数字集成电路的外观形貌通常是由多个晶体管和电阻器组成的线路图案。
通过显微镜观察,可以看到晶体管的形状和排列方式,以及层层叠加的金属线路连接。
2. 模拟集成电路(如放大器、滤波器等):模拟集成电路的外观形貌通常是由多个晶体管、电容器和电阻器等器件组成的。
观察过程中,可以看到不同器件的布局和连接方式,如晶体管的位置和排列顺序,电容器和电阻器的封装形式等。
3. 混合集成电路(如模拟数字转换器、放大器芯片等):混合集成电路的外观形貌通常是数字电路和模拟电路结合在一起的。
通过观察,可以看到数字电路和模拟电路之间的连接和布局关系。
根据实验观察的外观特征,可以初步判断集成电路的类型和用途。
同时,可以了解集成电路的封装形式和框架结构,对后续的电路设计和应用有一定的参考价值。
实验结论:通过观察集成电路的外观形貌,可以了解其结构和特点,初步判断其类型和用途。
电子科技大学集成电路实验报告——模拟集成电路
CMOS 模拟集成电路设计及HSPICE 使用实验学时:4学时实验一 CMOS 工艺参数测量 一、实验目的:学习和掌握EDA 仿真软件Hspice ;了解CMOS 工艺技术及元器件模型,掌握MOSFET 工作原理及其电压电流特征;通过仿真和计算,获得CMOS 中NMOS 和PMOS 的工艺参数,,,,,p n p n tp tn k k V V λλ,为后续实验作准备。
二、实验内容:1) 通过Hspice 仿真,观察NMOS 和PMOS 管子的I-V 特性曲线;2)对于给定长宽的MOSFET ,通过Hspice 仿真,测得几组栅-源电压、漏-源电压和漏-源电流数据,代入公式21()()(1)2DSn n n GS tn n DS WI K V V V Lλ=-+,求得对应的工艺参数,,,,,p n p n tp tn k k V V λλ 。
三、实验结果:本实验中所测试的NMOS 管、PMOS 管L=1u ,W 由学号确定。
先确定W 。
W 等于学号的最后一位,若学号最后一位=0,则W=10u 。
所以,本实验中所测试的NMOS 管、PMOS 管的尺寸为:L=1u ,W=( 8 )u 。
(1) 测0.5um 下NMOS 和PMOS 管的I-V 特性曲线所用工艺模型是 TSMC 0.50um 。
所测得的Vgs=1V 时,NMOS 管Vds 从0V 到2.5V 变化时的I-V 特性曲线为:所测得的Vds=1.2V时,NMOS管Vgs从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为:所测得的Vsg=1V时,PMOS管Vsd从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为:所测得的Vsd=1.2V时,PMOS管Vsg从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为:(2)计算TSMC 0.50um工艺库下mos管对应的工艺参数测试NMOS管相关参数,Hspice中仿真用源文件(.sp文件)为:NOMS I-V CharacteristicM1 OUT IN 0 0 CMOSn L=1U W=8UVIN IN 0 1VOUT OUT 0 1.2.OPTIONS LIST NODE POST*.DC VOUT 0 2.5 0.1.DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2.PRINT DC I(M1).LIB "C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib" CMOS_MODELS .END所测得的NMOS 管电流曲线为:所测的数据如下表:Ids Vds1V 1.5V Vgs 1V65.4uA 66.5 1.2V14.014.4根据公式21()()(1)2DSn n n GS tn n DS I K V V V Lλ=-+,计算,,n n tn k V λ,分别为: -611910,0.028, 1.37n n tn k V λ≈⨯≈≈测试PMOS 管相关参数,Hspice 中仿真用源文件(.sp 文件)为: POMS I-V CharacteristicM1 OUT IN Vdd Vdd CMOSP L=1U W=8UVIN Vdd IN 1 VOUT Vdd OUT 1.2.OPTIONS LIST NODE POST *.DC VOUT 0 2.5 0.1 .DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2.PRINT DC I(M2).LIB "C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib" CMOS_MODELS .END所测得的PMOS 管电流曲线为:所测的数据如下表:Isd Vsd1V 1.5VVsg 1V 1.17 1.181.2V 4.87 5.15计算TSMC 0.50um 工艺中 pmos 参数p p tp ,分别为:-654.8910,0.017,0.927p p tp K V λ≈⨯≈≈综上所述,可得:TSMC 0.50um 工艺参数=n λ0.028=p λ0.017=tn V 0.37V=tp V 0.927V2/119V A K n μ=2/89.54V A K p μ=四、思考题2) 不同工艺,,p n λλ不同。
实验二:CMOS模拟集成电路设计与仿真
模拟集成电路设计实验报告学生姓名刘梦曦、刘敬亚学号 2010101012、2010101026班级通信 101指导老师石跃、周泽坤实验日期 2013年5月25、26日实验二:CMOS模拟集成电路设计与仿真一、实验步骤1、进入虚拟机下的Cadence(虚拟机下linux用户名:xcx 密码:000000)Cadence运行方法:在linux桌面右键选择新建终端——>在终端输入 cd tsmc0_18rfp4_v15 回车——>输入lmli 回车——>输入icfb& 回车2、在CIW(command Interpreter window)命令框中,点击Tools——> Library Manager,出现LM(Library Manager)窗口建立一个新的Library:点击File——>New——>Library,出现New Library 窗口;填入Library的名称,点击OK出现Load Technology窗口,添加工艺文件:选择analogLib,依次选择和添加所需要的器件,并且按照下图连接起来,并根据要求修改它们的参数,再保存,一个完整的电路拓扑图就形成了。
3、由Schematic产生symbol:打开Schematic,点击Design——>Create cellview——>From cellview,填写上相应的名称,点击OK,即可。
还可以将生成的symbol进行图形上的修改:可用ADD——>shape内的各种形状来修饰这个symbol的外观,最后保存。
4、仿真环境Affirma Analog Circuit design Environment的调用。
二、实验结果图1:OPA内部电路图图2:OPA Symbol图1、失调电压VOS(1)仿真电路的搭建仿真条件设置:VDD,VINP调用analogLib中的vdc,VDD:DC voltage=3.3VINP:DC voltage=1.8Gnd调用analogLib中gnd图3:失调电压Vos实际仿真电路图(2)仿真结果(管子匹配时,失调电压仿真)图4:管子匹配时失调电压仿真结果2、共模输入范围ICMR(1)仿真电路图搭建图5:ICMR实际仿真电路图仿真条件设置:VDD,VINP调用analogLib中vdcVDD:DC=voltage=3.3VINP:DC voltage=1.8Gnd调用analogLib中gnd(2)仿真结果图6:ICMR仿真结果3、AC GAM和PHASE MARGIN(1)仿真电路搭建仿真条件设置:VDD调用analogLib中vdcVDD:DC voltage=3.3VINP调用analogLib中vsinVINP:DC voltage=1.8,AC magitude=1C0:调用analogLib中capCapactiance=100TL0:调用analogLib中indInductance=100TGnd调用analogLib中gnd图7:AC GAIN和PHASE MARGIN实际仿真图(2)仿真结果图8:AC GAIN和PHASE MARGIN仿真结果4、共模抑制比CMRR(1)仿真电路图搭建仿真条件设置:VDD调用analogLib中vdcVDD:DC voltage=3.3VVINP调用analogLib中vsinVINP:DC voltage=1.8V,AC magitude=1VVINN调用analogLib中vsinVINN:DC voltage=0V,AC magitude=1Vgnd调用analogLib中gnd图9:CMRR实际仿真电路图(2)仿真结果图10:CMRR仿真结果5、电源抑制比PSRR(1)仿真电路图搭建仿真条件设置:VDD调用analogLib中vdcVDD:DC voltage=3.3V,AC magitude=1VVINP调用analogLib中vsinVINP:DC voltage=1.8VGnd调用analogLib中gnd图11:PSRR实际仿真电路图(2)仿真结果图12:PSRR仿真结果6、摆率SR(1)仿真电路图搭建仿真条件设置:VDD调用analogLib中vdcVDD:DC voltage=3.3VVINP调用analogLib中vsourceGnd调用analogLib中gnd图13:SR实际仿真电路图(2)仿真结果图14:SR仿真结果图15:SR仿真结果(图片放大)。
集成电路导论实验报告
集成电路导论实验报告实验一:集成电路的基本参数测量方法实验目的:1. 了解集成电路的基本参数。
2. 学习集成电路的测量方法。
3. 掌握集成电路测量所需的仪器和设备的使用方法。
实验器材:1. 集成电路:选取常见的几种逻辑门电路芯片。
2. 集成电路测试台:包括电源、波形发生器、示波器等。
3. 测试电缆和测量仪器。
实验步骤:1. 准备集成电路和测试台,并将电源、波形发生器和示波器连接好。
2. 将集成电路插入测试台相应插槽,并按照测试仪器的要求连接电路。
3. 打开电源并设置合适的电压和频率。
4. 使用示波器观察集成电路的输入输出电压波形,并记录相应数据。
5. 根据所测数据计算集成电路的基本参数,如电压增益、功耗等。
6. 对不同类型的集成电路重复上述步骤,进行不同参数的测量。
实验结果:以74LS00为例,通过测量得到的数据如下:输入电压:2V输出电压:4V功耗:20mW增益:2实验讨论:根据测得的数据,可以看出74LS00逻辑门电路芯片在2V的输入电压下,产生4V的输出电压,且功耗为20mW。
通过计算得到的增益为2,即输出电压是输入电压的2倍。
这些参数的测量结果可以用来评估集成电路的性能和设计电路时的参考。
实验总结:通过本次实验,我们学习了集成电路的基本参数测量方法,掌握了集成电路测量所需的仪器和设备的使用方法。
实验中我们选取了几种常见的逻辑门电路芯片进行了测量,通过观察波形、记录数据和计算参数,获得了它们的基本参数。
这些参数的测量对于电路设计和性能评估都具有重要的参考价值。
单片机原理及应用实验报告2
单片机原理及应用实验报告2单片机原理及应用实验报告2实验报告:单片机原理及应用实验一、实验目的1、了解单片机的基本工作原理;2、掌握单片机的编程方法和编写汇编语言程序的能力;3、学习单片机的应用实验。
二、实验原理单片机是一种集成电路,内部包含了中央处理器、存储器和各种输入输出端口。
单片机的工作原理是通过对输入信号的处理和对输出信号的控制来实现各种功能。
单片机的编程方法一般采用汇编语言编写程序。
汇编语言是一种低级语言,可以直接对单片机进行操作。
通过编写汇编语言程序,可以实现各种功能,如控制LED灯的亮灭、控制电机的转动等。
本次实验主要通过控制LED灯的亮灭来演示单片机的应用。
在实验中,我们将使用汇编语言编写程序,通过编程来控制LED灯的亮灭。
三、实验步骤2、编写汇编语言程序:打开编程软件,进入编程界面,编写程序代码;3、编译程序:将编写好的程序进行编译,生成机器码;4、烧录程序:用编程工具将编译好的机器码烧录到单片机中;5、连接电路:使用面包板将单片机与LED灯连接起来;6、测试程序:将单片机的电源接通,观察LED灯的亮灭情况。
四、实验结果与分析经过以上步骤,我们成功地编写了汇编语言程序,并将程序烧录到了单片机中。
在实验中,我们观察到LED灯根据程序的控制产生了相应的亮灭效果。
实验结果表明,通过编程可以实现对单片机的控制,从而实现各种功能。
单片机在嵌入式系统、自动控制系统、家电等方面有着广泛的应用。
五、应用实例1、家居智能化控制:通过编程控制单片机,可以实现对家电的智能化控制。
例如,可以根据日出日落时间控制窗帘的开闭,根据室内温度控制空调的开关等。
2、工业自动化:在工业生产中,单片机可以用来控制各种设备和机械,实现生产线的自动化控制。
例如,可以根据产品的规格和数量,自动调整机械的工作速度和工作时间。
3、智能交通系统:在交通领域,单片机可以用来控制信号灯、道闸等设备,实现交通流量的控制。
例如,可以根据道路的拥堵程度和车辆的行驶速度,调整信号灯的红绿灯时间,从而达到交通畅通的目的。
实验二实验报告
PAM和PCM编译码器系统一、实验目的1.观察了解PAM信号形成的过程;验证抽样定理;了解混叠效应形成的原因;2.验证PCM编译码原理;熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系;了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用。
二、实验内容和步骤1.PAM编译码器系统1.1自然抽样脉冲序列测量(1)准备工作;(2)PAM脉冲抽样序列观察;(3)PAM脉冲抽样序列重建信号观测。
1.2平顶抽样脉冲序列测量(1)准备工作;(2)PAM平顶抽样序列观察;(3)平顶抽样重建信号观测.1.3信号混叠观测(1)准备工作(2)用示波器观测重建信号输出的波形。
2.PCM编译码器系统2.1PCM串行接口时序观察(1)输出时钟和帧同步时隙信号的观察;(2)抽样时钟信号与PCM编码数据测量;2.2用示波器同时观察抽样时钟信号和编码输出数据信号端口(TP502),观测时以TP504同步,分析掌握PCM编码输数据和抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度)及输出时钟的对应关系;2.3PCM译码器输出模拟信号观测,定性观测解码信号与输入信号的关系:质量,电平,延时.2.4PCM频率响应测量:调整测试信号频率,定性观察解码恢复出的模拟信号电平,观测输出信号电平相对变化随输入信号频率变化的相对关系;2.5PCM动态范围测量:将测试信号频率固定在1000Hz,改变测试信号电平,定性观测解码恢复出的模拟信号的质量。
三、实验数据处理与分析1.PAM编译码器系统(1)观察得到的抽样脉冲序列和正弦波输入信号如下所示:上图中上方波形为输入的正弦波信号,下方为得到的抽样脉冲序列,可见抽样序列和正弦波信号基本同步。
(2)观测得到的重建信号和正弦波输入信号如下所示:如上图所示,得到的重建信号也为正弦波,波形并没有失真。
(3)平顶抽样的脉冲序列如下所示:上图中上方的波形为输入的正弦波信号,下方为PAM平顶抽样序列.(4)平顶抽样的重建信号波形:可见正弦波经过平顶抽样,最终重建的信号仍为正弦波。
集成电路版图培训实验报告
集成电路版图培训实验报告文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)淮海工学院电子工程学院实习报告书实习名称:专业实习实习地点:苏州集成电路设计中心实习时间:—专业名称:电子科学与技术班级:电科121*名:**学号:1 引言大学生专业实习是大学学习阶段在完成一定的课程后所要进行的非常重要的一个实践环节,实习是每一个合格的大学生必须拥有的一段,它使我们在实践中增强专业意识和实践意识。
这次专业实习学校安排我们到苏州国际科技园进行为期五天的实习,在实习期间,我们得到了实习公司的大力支持,更有相关培训老师的的悉心培训指导,通过实习使我们对自己未来工作方向有了更清晰认识,为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。
2 实习目的专业实习是电子科学与技术专业安排在校外进行的实践性教学环节,也是在专业基础课、专业课等基本学完之后的又一次实践性教学。
其目的让学生了解实际的集成电路芯片的设计、版图绘制和检测等过程。
把学过的理论知识与实际有机结合起来,为后续专业课的学习以及以后走向工作岗位打下一定的基础。
3 实习目标(1)熟悉集成电路版图设计、集成电路测试技术、半导体器件识别等。
(2)熟悉集成电子产品制造技术,了解集成电子产品生产装配工艺和过程,生产安全操作规范。
熟悉集成电子产品检测,集成电子产品的调试。
(3)通过行业报告、参观展厅、参观封装厂等了解集成电路行业。
CMOS电路设计。
学会行业软件使用:Linux基本操作及实践练习、EDA工具培训与练习、物理版图设计的基础概念。
(4)学习现场工作人员的优秀品质和敬业精神,培养正确的劳动观念和独立工作能力。
4 实习内容(1)集成电路行业报告、实训课(测试、版图、行业软件使用)、参观展厅、参观工厂(芯片封装厂)。
(2)基础理论:集成电路行业介绍、CMOS电路设计、半导体物理。
工具使用:Linux基本操作及实践练习、EDA工具培训与练习、物理版图设计的基础概念。
i2c实验报告
i2c实验报告I2C实验报告引言:I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于在集成电路(IC)之间进行短距离通信。
它由飞利浦公司(现在的恩智浦半导体)于1982年开发,旨在简化数字设备之间的通信。
本文将介绍我进行的一次I2C实验,并分享其中的经验和教训。
实验目的:本次实验的目的是通过I2C协议实现两个设备之间的通信。
我们选择了一块Arduino开发板和一个I2C温度传感器作为实验设备。
通过成功实现I2C通信,我们将能够读取温度传感器的数据,并在Arduino上进行处理和显示。
实验步骤:1. 连接硬件:首先,我们将Arduino和温度传感器通过I2C总线连接起来。
我们使用了Arduino的SDA和SCL引脚分别连接到温度传感器的SDA和SCL引脚。
此外,我们还将温度传感器的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚,将GND引脚连接到Arduino的GND引脚。
2. 编写代码:接下来,我们使用Arduino IDE编写代码来实现I2C通信。
首先,我们需要包含Wire库,该库提供了I2C通信所需的函数和方法。
然后,我们初始化I2C总线,并设置温度传感器的地址。
通过调用Wire.beginTransmission()和Wire.endTransmission()函数,我们可以向传感器发送读取温度数据的请求,并使用Wire.requestFrom()函数获取传感器返回的数据。
3. 读取温度数据:在代码中,我们使用Wire.available()函数检查是否有数据可用。
如果有数据可用,我们使用Wire.read()函数读取数据,并进行必要的计算和转换,以获得实际的温度值。
最后,我们将温度值显示在Arduino的串口监视器上。
实验结果:经过一番努力,我们成功地实现了I2C通信,并能够读取温度传感器的数据。
通过观察串口监视器,我们可以看到实时的温度值。
这为我们进一步的温度控制和监测提供了基础。
数字集成电路设计实验二报告
《数字集成电路设计》实验报告
一、实验内容
有一水箱由大、小两台水泵M
L 和M
S
供水,如下图所示,箱中设置了3个水位
检测元件A、B、C。
水面低于检测元件时,检测元件给出高电平;水面高于检测元件时,检测元件给出低电平。
现要求当水位低于C点时两个水泵同时工作;水位高于C点而低于B点时M
S
单独工作;水位低于A点而高于B点时
M L 单独工作;水位高于A点时M
L
和M
S
停止工作。
试设计一个集成电路用于控
制两台水泵的工作,要求电路尽量简单。
二、实验目的
1、熟悉Cadence环境
2、熟悉并掌握Cadence的操作步骤
3、利用Cadence软件进行相应的电路原理图的设计并进行仿真
4、利用Cadence绘制版图并进行DRC和LVS等验证
三、实验使用软件环境、硬件设备
PC电脑Windows XP平台,Cadence软件
四、实验步骤
1,打开Cadence软件;
2,电路设计;
3,计算Mos管数值;
4,电路仿真;
5,
五、实验结果
1.实现要求目标
2.实验电路图:
3.实验仿真图:
六、实验心得体会
掌握了集成电路设计的一般步骤,熟悉Cadence软件的使用,了解简单的水位控制器设计原理。
通过这次课程设计,进一步的掌握了数字集成电路设计的基础知识与实际应用。
数字集成电路实验报告2
1.1表决电路:设有三人对一事进行表决,多数(二人以上)赞成即通过;否则不通过。
1.2若三人中的A有否决权,即A不赞成,就不能通过,又应如何实现呢?
2、交通信号灯监测电路:设一组信号灯由红(R)、黄(A)、绿(G)三盏灯组成。
正常情况下,点亮的状态只能是红、绿或黄加绿当中的一种。
当出现其它五种状态时,是信号灯发生故障,要求监测电路发出故障报警信号。
3. 故障报警:某实验室有红、黄两个故障指示灯,用来指示三台设备的工作情况。
当只有一台设备有故障时,黄灯亮;有两台设备有故障时,红灯亮;只有当三台设备都发生故障时,才会使红、黄两个故障指示灯同时点亮。
集成电路实验报告
|Vtp 1 |
2 0.24 2 0.24
80.6= 35.8=
( (
)(1 − |Vtp |)
2 2
)(0.8 − |Vtp |)
得到:K p2 ,
|Vtp 2 |
K p =(K p1 +K p2 )/2= 47.1 |Vtp | = ( |Vtp 2 | +|Vtp 2 |)/2=0.39
Ids 5 >=74.1uA
所以选择 Ids 5 =110uA D、根据共模输入最大值 VIC max = VDD − VSG 3 + VTN 1 ,可以计算 M3 和 M4 的尺寸 1.6v = 1.8v-VSG 3 +0.41v
55 0.5∗K P ∗( )
W L
VSG 3 = 0.61=
求解可得:(
.LIB "..\tsmc_018um_model.lib" CMOS_MODELS .END
PMOS PMOS I-V Characteristic M2 OUT IN VDD VDD CMOSP L=0.24U W=2U VIN VDD IN 0.8 VOUT VDD OUT 1 .OPTIONS LIST NODE POST .DC VOUT 0 1.8 0.1 sweep VIN 0.8 1.0 0.2 .PRINT DC I(M2) .LIB "..\tsmc_018um_model.lib" CMOS_MODELS .END 5、结论和分析:
联立两式可得λn =0.16 B、计算K n 和Vtn :
235= 102=
Kn 2 Kn 2
( (
2 0.24 2 0.24
)(1 − Vtn )
集成门电路实验报告
一、实验目的1. 理解并验证集成门电路的基本逻辑功能。
2. 熟悉TTL集成电路的特性、使用规则及方法。
3. 掌握逻辑门电路的连接方式及其在数字电路中的应用。
二、实验原理集成门电路是数字电路的基本组成单元,其功能是将输入信号按照特定的逻辑关系转换为输出信号。
TTL(Transistor-Transistor Logic)集成电路因其工作速度快、输出幅度大、种类多且不易损坏等优点而被广泛应用于数字电路中。
本实验采用74LS系列TTL集成电路,其电源电压为5V±10%,逻辑高电平为1,逻辑低电平为0。
实验中使用的集成电路均为双列直插式封装,管脚识别方法为:将集成块正面对着使用者,标识凹口左下角第一脚为1脚,按逆时针方向顺序排布其管脚。
三、实验内容及步骤1. 与门电路实验(1)连接电路:按照实验电路图连接74LS11三输入与门电路。
(2)测试输入信号:使用开关改变输入端A、B、C的状态,观察输出端F的指示灯。
(3)记录实验数据:记录不同输入状态下输出端F的指示灯状态。
2. 或门电路实验(1)连接电路:按照实验电路图连接74LS32四2输入或门电路。
(2)测试输入信号:使用开关改变输入端A、B的状态,观察输出端Y的指示灯。
(3)记录实验数据:记录不同输入状态下输出端Y的指示灯状态。
3. 非门电路实验(1)连接电路:按照实验电路图连接74LS04六反相器电路。
(2)测试输入信号:使用开关改变输入端A的状态,观察输出端Y的指示灯。
(3)记录实验数据:记录不同输入状态下输出端Y的指示灯状态。
4. 异或门电路实验(1)连接电路:按照实验电路图连接74LS86四2输入异或门电路。
(2)测试输入信号:使用开关改变输入端A、B的状态,观察输出端Y的指示灯。
(3)记录实验数据:记录不同输入状态下输出端Y的指示灯状态。
四、实验结果与分析1. 与门电路实验结果表明,当所有输入端均为高电平时,输出端才为高电平;否则输出端为低电平。
实验二集成门电路的功能测试
实验二集成门电路的功能测试一、实验目的1.学会读集成电路的管脚图。
2.掌握逻辑门电路的符号与实物之间的对应关系。
3.掌握各种门电路的逻辑功能,特别是与非门和异或门的逻辑功能。
4.进一步熟悉KHD-2数字技术实验装置使用方法。
二、实验器材1.KHD-2数字技术实验装置。
2.二踪示波器DC4322B 20HZ 一台。
3.器件 74LS00 2输入端四与非门1片;74LS55 4-4输入与或非门1片;CD4030 2输入端四异或门1片。
它们的管脚图如图2-1所示。
Y=AB Y=EFGHABCD〔1〕 74LS00管脚图〔2〕 74LS55管脚图Y=A⊕B〔3〕 CC4030管脚图图2-1 集成门电路的管脚图三、实验说明选择实验用的集成电路按自己设计的实验接线图接好连线。
特别注意Vcc及地线不能接错。
线接好后经实验指导老师检查无误前方可通电实验。
实验中改动接线须先断开电源,接好线后再通电实验。
四、预习要求1.复习门电路工作原理及相应逻辑表达式。
2.熟悉所用集成电路的引脚位置及各引脚功能。
3.熟悉双踪示波器的使用方法。
五、实验内容及步骤1.与非门逻辑功能测试〔1〕选用二输入四与非门74LS00中的一个与非门,电源引脚接实验台+5V DC,输入引脚接逻辑开关〔16个开关任选2个〕,输出引脚接发光二极管〔16个发光二极管任选1个〕。
〔2〕将逻辑开关按表2.1置位,分别测输出电压及逻辑状态。
2.异或门逻辑功能测试〔1〕选二输入四异或门电路CC4030的一个异或门,电源引脚接实验台+5V DC,输入引脚接逻辑开关〔16个开关任选2个〕,输出引脚接发光二极管〔16个发光二极管任选1个〕。
〔2〕将逻辑开关按表2.2置位,将结果填入表中。
表2.1 74LS00功能操作表表2.2 CD4030功能操作表3.与或非门逻辑功能测试〔1〕将4-4输入与或非门74LS55改为2-2输入使用。
电源引脚接实验台+5V DC,输入引脚接逻辑开关〔16个开关任选4个〕,输出引脚接发光二极管〔16个发光二极管任选1个〕。
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实验 3 使用T-Spice 进行单元电路的瞬时分析3.1 实验目的及要求1.进一步熟悉Tanner Pro 软件中T-Spice 软件的使用;2.掌握使用T-Spice 分析简单电路的方法与操作流程,从而学会分析较为复杂的逻辑电路。
3.2 实验内容3.2.1 反相器瞬时分析(1)打开S-Edit,由于本实例中所使用的电路需要在反相器电路的基础上进行适当修改,为不影响后面的版图设计,同学们可以建立新文件EX3,将EX2 中反相器模块复制到EX3 文件中,再打开加入电源进行适当修改即可。
反相器电路设计较为简单,在此只是教大家掌握复制模块的方法,希望大家掌握。
(2)复制inv 模块方法如下:先打开实验 2 中设计的“EX2.sdb”。
进行复制前必须回到EX3 文件环境,方法为选择Module->Open 命令,打开Open Module 对话框,在Files下拉列表中选择EX3,单击OK 回到EX3 环境,才能进行复制模块操作。
选择Module->Copy命令,打开Copy Module 对话框,在下拉列表中选择EX2 选项,在Select Module To Copy列表中选择inv 选项,单击OK 按钮即可。
(3)加入工作电源:inv 模块在电路设计模式下,选择Moudle->Symbol Browser 命令,在Library 列表框中选择spice 组件库,其中有很多电压源符号,选取直流电压源Source_v_dc 作为此电路的工作电压源。
直流电压源Source_v_dc 符号有正(+)端与负(-)端。
在inv 模块编辑窗口中直流电压源有两种接法可以直接连线接到原电路图的Vdd 与Gnd,也可另外复制两个Vdd 与Gnd(Ctrl+C 复制Ctrl+V 粘贴)接到电压源正负极,虽然两个全域符号Vdd 与Gnd 符号分开放置,但两个分离的Vdd 符号实际上是接到同一个节点,而两个Gnd 符号也是共同接地的。
(4)加入输入信号:选择Moudle->Symbol Browser 命令,在Library 列表框中选择spice 组件库,选取脉冲电压源Source_v_pulse 作为反相器输入信号,将脉冲电压源Source_v_pulse 符号的正端接输入端口in,负端接Gnd,编辑完成。
为避免文件混杂且便于分辨可将原模块名称改为“inv_tran”,方便日后应用于其他的分析中。
(5)输出成SPICE 文件:此操作有两种方法前面已经介绍过了,可以直接单击S-Edit右上方的按钮,则会自动输出成SPICE 格式并打开T-Spice 程序。
(6)加载包含文件:由于不同的流程有不同的特性,在模拟之前必须要引入MOS 组件的模型文件,此模型文件内有包括电容电阻系数等数据,以供T-Spice 模拟之用。
本实验是引用 1.25um 的CMOS 流程组件模型文件“m12_125.md”。
鼠标移至主要电路前,选择Edit->Insert Command 命令或点击,打开T-Spice Command Tool 对话框,在左边列表框中选择Files选项。
此时窗口将出现3个选项,单击Include Files按钮,点击下方的CreateCommand 按钮,在\tanner EDA\T-Spice Pro\models 下找到m12_125.md 文件,点击InsertCommand 添加即可。
添加完成出现如下指令:.include “C:\ProgramFiles\Tanner EDA\T-Spice Pro\models\ml2_125.md”(7)分析设定:瞬时分析必须下瞬时分析指令,将鼠标移至文件尾,按上面的方法在此打开打开T-Spice Command Tool 对话框,在选项中选Analysis 选项,并选择其中的Transient 选项。
单击Transient 按钮后点击Create Command 按钮出现,设定其时间间隔与分析时间范围,此处模拟时间间隔可设定为1ns,总模拟时间则为400ns,单击Insert Command 后完成添加。
添加完成出现如下指令:“.tran 1n 400n”。
(8)输出设定:观察瞬时分析结果,要设定观察哪些节点的瞬时分析电压或者电流,在此要观察的是输入节点in 与输出节点out 的电压模拟结果。
鼠标移至文件尾,按上面的方法在此打开T-Spice Command Tool 对话框,在选项中选Output,在点击Transientresults 按钮后点击Create Command 。
在Node name 中填上“in”然后Add 添加,同样填上“out”然后Add 添加,添加完出现如下指令:“.print tran v(in) v(out)”此处需注意:输入输出节点名称包括大小写必须与电路中节点名称一致。
(9)进行模拟:在完成SPICE 文件设定后,点保存,选择Simulate->Start Simulate命令或者单击命令,打开Run Simulate 对话框,单击Start Simulation 按钮,则会出现模拟结果的报告“Simulation Status”,并自动打开W-Edit 窗口来观看模拟波形图。
也可在W-Edit 中观看模拟结果“inv_tran.out”的图形显示,选择工具图样来分离v(in)曲线与v(out)图样。
3.3实验结果反相器电路瞬时分析输出dx=学号=23.4.实验体会进一步熟悉Tanner Pro 软件中T-Spice 软件的使用,掌握使用T-Spice 分析简单电路的方法与操作流程,学会了用代码表示电路。
3.5.软件优缺点相比用图形进行电路绘制T-Spice 直接通过代码表示电路虽然没有图形的清晰明确,但却更加方便更改操作,分析各种情况。
实验 4 使用L-Edit 编辑单元电路布局图4.1 实验目的及要求1.进一步熟悉Tanner Pro 软件中L-Edit 软件的使用;2.了解和掌握用L-Edit 画简单逻辑电路布局图的流程和方法,并能画出简单逻辑电路的布局图。
4.2 实验内容4.2.1 使用L-Edit 画PMOS 布局图(1)打开L-Edit 程序:打开L-Edit 后,选择File->Save As 另存新文件,在文件名中输入新文件名称。
(2)取代设定:选择File->Replace Setup 命令,单击出现的对话框From file 下拉列表右侧的Browser 按钮,选择“C:\Program Files\Tanner EDA\L-Edit\spr\example1\lights.tdb”文件,单击OK 按钮,就可将lights.tdb 文件的设定选择性应用在目前编辑的文件,包括格点设定、图层设定等。
(3)设计环境设定:绘制布局图,必须有确实的大小,因此要绘图前先要确认或设定坐标与实际长度的关系。
选择Set->Design 命令,打开Setup Design 对话框,本实验中技术单位Technology units 为以Lambda 为单位,而Lambda 单位与内部单位Internal Unit的关系可在Technology setup 选项组中设定,如图4.3.2 所示,设定1 个Lambda 为1000个Internal Unit,也设定1 个Lambda 等于1 个Micron。
接着选择Grid 选项卡,其中包括使用格点显示设定、鼠标停格设定与坐标单位设定。
本实验在Grid display 选项组中设定 1 个显示的格点(Displayed grid)等于 1 个坐标单位(Locator unit),在Suppress grid less than 文本框中设定当格点距离小于8 个象素(Pixels)时不显示:在 C ursor type 选项中设定鼠标光标显示为Smooth 类型,在Mousesnap grid文本框中设定鼠标锁定的格点为0.5个坐标单位(Locator Unit);在One LocatorUnite 文本框中设定1 个坐标单位为1000 个内部单位(Internal Units)。
设定结果为1个格点等于1 个坐标单位也等于 1 个Micron。
(4)绘制N Well 图层:L-Edit 编辑环境是预设在P 型基板上,故不需要定义出P 型基板范围,而在P 型基板上制作PMOS 的第一步,流程上先要作出N Well 区,即需要设计光罩以限定N Well 的区域。
绘制N Well 布局图必须先了解是使用哪种流程的设计规则,本实验是使用MOSIS/ORBIT 2.0U 的设计规则。
观看N Well 绘制要遵守的设计规则可单击按钮,单击其中的Setup 按钮,再从其中的Rules list 列表框选择 1.1 Well Minimum Width选项,可知N Well 的最小宽度有10 个Lambda 的要求。
选取Layers 面板下拉列表中的N Well 选项,使工具被选取,再从Drawing 工具栏选择工具,画出占据横24 格纵向15 格的方形N Well。
(5)截面观察:L-Edit 有一个观察截面的功能,可以利用该布局图设计出的组件的制作流程与结果。
选择Tools->Cross-Section 命令或单击按钮,打开对话框单击对话框的Browser 按钮,在弹出的对话框中选择\…\ L-Edit83 \SPR\example1\lights.xst 文件,再单击Pick 按钮再编辑画面选择要观察的位置,再单击OK 按钮。
(6)绘制Active 图层:主动区(Active)图层在流程上的意义是定义PMOS 或NMOS的范围,Active 以外的地方是厚氧化层区,故需要设计光罩以限定Active 的区域,但要注意PMOS 的Active 图层要绘制在N Well 图层之内。
可以以上面同样的方法观察Active 图层绘制要遵守的设计规则,从Rules list 列表框中选择2.1Active Minimum Width 选项,可知Active 的最小宽度为 3 个Lambda 的要求。
同步骤4 中所述选取Layers 面板中的Active 选项,画出占据横向14 格纵向5 格的方形Active 于N Well 图层中然后进行截面观察。
(7)设计规则检查:选择Tools->DRC 命令,打开Design Rule Check 对话框,选中Write errors to file 复选框将错误项目记录致Cell0.drc 文件或自行取文件名,若单击“确定”按钮,则进行设计规则检查。