Lab 2 二与非门电路原理图设计

Lab 2 二与非门电路原理图设计

1.实验目的

1.1了解Schematic设计环境

1.2掌握二与非门电路原理图输入方法

1.3掌握逻辑符号创建方法

2.实验原理

2.1Schematic设计环境

启动Schematic Editor后，在命令解释窗口CIW中，打开任意库与单元中的Schematic视图，浏览Schematic Editing窗口如图2.1所示，顶部为菜单栏（Menu），左侧为图标栏（Icon Bar），具体介绍如下：

图2.1 Schematic Editing窗口

2.1.1菜单栏

菜单栏中可选菜单有Tool、Design、Window、Edit、Add、Check、Sheet、Options等项。其中常用菜单有：

Tool菜单提供设计工具以及辅助命令。比如，lab4、lab5所使用的仿真工具ADE，就在Tool下拉菜单中。

Window菜单中的各选项有调整窗口的辅助功能。比如，Zoom选项对窗口放大（Zoom in）与缩小（Zoom out），fit选项将窗口调整为居中，redraw选项为刷新。

Edit菜单实现具体的编辑功能，主要有取消操作（Undo）、重复操作（Redo）、拉伸（Stretch）、拷贝（copy）、移动（Move）、删除（Delete）、旋转（Rotate）、属性（Properties）、选择（Select）、查找（Search）等子菜单，在以下实验中将大量应用。

Add菜单用于添加编辑所需要的各种素材，比如元件（Instance）或输入输出端点（pin）等。

2.1.2图标栏

图标栏内的所有命令都可以在菜单栏实现，图标栏提供使用频率较高的一些

菜单为快捷方式，旨在提高设计效率。从上至下的图标共有：

检查错误并存档（Check and Save）、放大（Zoom in）、缩小（Zoom out）、图形拉伸（Stretch）、拷贝（copy）、删除（Delete）、重复操作（Redo）、属性（Properties）、添加元件（Add Instance）、细连线（Wire Narrow）、粗连线（Wire Wide）、连线命名（Wire Label）、添加输入输出端点（Add pin）、命令选择（Command Options）等。

2.1.3盲键

在设计过程中，除了可以使用图标快捷方式外，还有盲键（Bindkey）快捷方式。比如添加元件，可以在Add菜单下选择Instance来弹出Add Instance窗口，也可以点击图标Add Instance来弹出Add Instance窗口，盲键快捷方式则为直接在键盘上按“i”键即可。对比三种方式，盲键最为方便快捷。

Cadence系统安装过程中已经设置了通用的盲键，但用户可以根据自己的需要自行设置，在CIW窗口中，选择Options→Bindkeys，可以对所有设置的盲键自定义。常用盲键在Edit和Add等菜单中都有定义，点击选择Edit，下拉菜单中的Stretch选项的盲键为[m]，而Move选项的盲键为[M]，Select选项中的Filter 则为[^r]。用[ ]来表示盲键是Cadence系统自带的习惯，本实验系统中予以保留。三种盲键分别表示为：

[m]：直接在键盘按键m

[M]：表示大写的M，同时按键Shift和m

[^r]：同时按键Ctrl和r

2.1.4鼠标

Cadence系统支持3D鼠标，左、中、右分别定义为LMB、MMB、RMB。LMB用于点击和选择之用，MMB用于辅助编辑，比如拷贝、粘贴、删除等，RMB与LMB配合使用，在调查元件属性，局域放大，元件旋转等方面都有应用，在具体实验过程中有详细说明。

电路原理图编辑环境，除了以上的菜单、图标、盲键、鼠标之外，尚有许多需要注意的地方，只能在设计过程中具体处理。

2.2 元件定义

二与非门电路比较简单，读者可以自行解决。需要注意的是，在所有元件的添加中，必须定义元件的属性。比如nmos与nmos4，前者表示普通的nmos，默认为具有源、漏、栅极的三端器件；后者表示四端器件，在源、漏、栅三极之外，还有衬底作为一极，其具体偏置由具体电路决定。其次，每个元件必须有器件参数，比如mos管的宽长比，电阻的阻抗等。最后，为了后续设计中执行仿真，每个元件必须具有物理模型（Model），在lab3中将有实例说明。

3.实验内容

3.1电路原理图设计

3.1.1创建库与视图

lab1中创建的库与视图如果仍存在，则没有必要再行创建，直接调用即可。在CIW中选择File→open，在弹出窗口中选择如下：

Library Name：mylib

Cell Name：nand2

View Name：Schematic

点击OK，打开Schematic Editing的空白窗口。以下步骤为创建库与视图的

过程。

①在命令解释窗口CIW中，依次选择File→New→Library，打开New Library

窗口。

②在New Library窗口中，Name栏输入库文件名mylib（可以自定义），右侧

工艺文件（Technology File）栏中，选择最下方的Don’t need a techfile，点击窗口左上角的OK。

③在CIW中，选择file→new→cellview，打开Create New File窗口。

④在Create New File窗口中，Library Name选取为mylib（与刚才定义一致），

Cell Name设置为nand2，View Name选取为Schematic，Tool栏选取为Composer-Schematic，点击OK，弹出Schematic Editing的空白窗口。

3.1.2添加元件（电路如图2.2所示）

图2.2 二与非门电路原理图

1在Schematic Editing窗口中，选择Add→Instance，打开instance窗口如图

2.3所示，在窗口中点击右侧Browse按钮，弹出Library Browser窗口如图

2.4所示，在Library栏中选择analogLib，Cell选择nmos4，Cellview选择

为symbol。

图2.3 instance窗口图2.4 Library Browser窗口

注意：添加元件的方法