加法器电路设计_全加器
全加器与半加器原理及电路设计
全加器与半加器原理及电路设计全加器是一种电子逻辑电路，用于执行二进制加法。
它由三个输入端(A, B, Cin)和两个输出端(S, Cout)组成。
其中，输入端A和B是要相加的二进制位，Cin是前一位的进位，输出端S是和的结果，Cout是是否有进位。
全加器可以通过组合多个半加器来构建。
半加器是全加器的组成部分，它只有两个输入端(A, B)和两个输出端(S, Cout)。
半加器只能够完成一位二进制加法，不考虑进位情况。
其中，输入端A和B是要相加的二进制位，输出端S是和的结果，Cout是是否有进位。
半加器的电路设计相对简单，可以通过逻辑门实现。
接下来，我将详细介绍全加器和半加器的原理和电路设计。
1.半加器原理及电路设计：半加器的真值表如下：A ，B ， S ， Cout0，0，0，00，1，1，01，0，1，01，1，0，1可以看出，输出端S等于两个输入端A和B的异或结果，输出端Cout等于两个输入端A和B的与运算结果。
半加器的电路设计可以使用两个逻辑门实现。
一个逻辑门用于计算和的结果S，另一个逻辑门用于计算进位Cout。
S = A xor BCout = A and B逻辑门可以采用与门、或门和异或门实现。
常用的逻辑门包括与非门(NAND)和异或门(XOR)。
所以，半加器的电路设计可以使用两个与非门和一个异或门实现。
2.全加器原理及电路设计：全加器的真值表如下：A ，B ， Cin ， S ， Cout0，0，0，0，00，0，1，1，00，1，0，1，00，1，1，0，11，0，0，1，01，0，1，0，11，1，0，0，11，1，1，1，1可以看出，输出端S等于三个输入端A、B和Cin的异或结果，输出端Cout等于输入端A、B和Cin的与运算结果和A和B的或运算结果的与运算结果。
全加器可以由两个半加器和一个或门组成。
其中，两个半加器用于计算S的低位和Cout的低位，而或门用于计算Cout的高位。
logisim1位全加器构成4位加法器的设计过程描述 -回复
logisim1位全加器构成4位加法器的设计过程描述-回复设计一个4位加法器的过程主要包括以下步骤：设计1位全加器电路、标准化与调整、连接4位全加器、测试和验证。
1. 设计1位全加器电路首先，我们需要设计一个1位全加器电路。
全加器是将两个输入位和一个进位位相加得出和位和进位位的电路。
全加器电路输入位为A、B和Cin，输出位为S和Cout，其中S是和位，Cout是进位位。
1位全加器的真值表如下：A B Cin S Cout0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1根据真值表，我们可以得到以下逻辑方程：S = A xor B xor CinCout = (A and B) or (Cin and (A xor B))其中，xor表示异或运算。
2. 标准化与调整通过使用集成电路、逻辑门和触发器等电子器件，我们可以将1位全加器电路中的逻辑方程实现为电路图。
在实现过程中，需要注意实际电子器件的特性，如输入电平、输出电平和连接方式等。
可以使用逻辑仿真软件（如Logisim）或使用手工逻辑门设计。
3. 连接4位全加器根据4位加法器的特征，我们需要将四个1位全加器相连来实现4位加法。
具体连接方式如下：- 输入的A和B连接到每一个1位全加器的A位；- 进位位Cin连接到第一个1位全加器的Cin输入，并将之后的每个1位全加器的Cin连接到上一个1位全加器的Cout输出；- 第一个1位全加器的Cout输出连接到第二个1位全加器的Cin输入，以此类推，直到最后一个1位全加器的Cout输出。
4. 测试和验证使用逻辑仿真软件或实际搭建电路进行测试和验证。
输入四个4位二进制数并检查输出是否符合预期结果。
如果输出结果与预期一致，则说明电路设计正确，否则需要检查和修正电路中的错误。
总结：通过以上的步骤，我们可以设计一个4位加法器电路。
实验二 全加器的设计
实验二全加器的设计一、实验目的1、掌握MAX+plus 软件的使用方法。
2、掌握层次化设计方法：底层为文本文件，顶层为图形文件。
3、通过全加器的设计掌握利用EDA软件进行电子线路设计的过程。
二、实验设备1、计算机2、MAX+plus II软件及实验箱三、实验原理加法器是数字系统中的基本逻辑器件，减法器和硬件乘法器都可由加法器来构成。
全加器，全加器是实现两个一位二进制数及低位来的进位数相加（即将三个二进制数相加），求得和数及向高位进位的逻辑电路。
所以全加器有三个输入端（A，B，C）和两个输出端SO，CO）。
1、逻辑关系：CO=AB SO=AB+BA=A⊕B语句：SO<=NOT(A XOR (NOT B))CO<=A AND B2、逻辑关系：语句：SO<=NOT(A XOR (NOT B)); CO<=A AND B;SO=A⊕B⊕C CO=AB+CA+CB四、实验内容1、半加器的设计：完成源程序的编辑、编译、仿真。
2、两输入或门的设计：完成源程序的编辑、编译、仿真。
3、全加器的设计：完成源程序的编辑、编译、仿真。
五、实验步骤1、启动MAX+plus II 10.0 软件2、底层文件：新建文件文本文件：（1）File \ New \Text Editor File（2）在文本文件上输入代码（3）保存文本文件：File\Save\H-adder.vhd 扩展名为*.vhd（4）设置为当前文件：点击File\Project\set project to current file 设置项目为当前文件（5）编译1）选择芯片型号：点击Assign\Device：Ep1k30QC208-32）编译:点击MAX+plus II \ Compiler \ Start 开始编译,生成.pof 文件(CPLD) （6）仿真1）启动ＭaxplusII\Ｗavefrom editor 菜单，进入波形编辑窗口；2）导入输入输出节点：将鼠标移至空白处并单击鼠标右键，Enter Nodes from SNF 将欲仿真的所有Ｉ／Ｏ管脚加入。
一位二进制全加器电路设计
一位二进制全加器电路设计设计一个二进制全加器电路，听上去是不是有点高深？别担心，让我们轻松聊聊这个话题！全加器，顾名思义，就是用来加数字的。
我们知道，二进制就是零和一，简单又直接。
想象一下，如果你有两个数字，比如说 0 和 1，想把它们加在一起，全加器就像是你身边的小助手，轻松搞定。
你可能会问，全加器到底怎么工作的呢？其实很简单，它有三个输入，两个是要加的数字，另一个是进位。
然后，它会输出一个和以及可能的进位。
就像你在朋友家聚会，大家一起分享食物，有时候多出来的盘子得另找地方放。
怎么设计一个全加器电路呢？首先得搞清楚真值表，这是一个神奇的表格，它把所有可能的输入和对应的输出都列出来。
就像是你的购物清单，列出你要买的每一样东西。
比如说，如果两个输入都是 0，进位也是 0，输出当然是 0。
再比如，输入是 1 和 0，进位为 0，那输出就会是 1。
再往下看，如果两个输入都是 1，那就得看看进位了。
这就像是在厨房忙碌，偶尔得看看烤箱里的蛋糕，确保它不会烤焦。
设计电路的时候，你得选用逻辑门。
常见的有与门、或门和非门。
想象一下，逻辑门就像是开关，你可以通过这些开关来控制电流的流动。
与门就像是要求所有的朋友都到齐才能开始聚会，而或门则是只要一个人到就行，非门就是调皮的那位朋友，总是反着来。
通过组合这些逻辑门，就能实现我们的全加器。
接下来是连接这些门，得小心翼翼，不然就像你在拼积木，拼错了就没法再玩了。
我们把两个输入连接到与门和或门，进位也得适当地连接上。
这样一来，所有的开关就齐齐整整，准备好接受输入，输出你期待的结果。
别忘了，布局得整齐，这样电路才能正常工作。
就像你的书桌，整洁才能专注。
还有一个小秘诀，利用Karnaugh图简化逻辑表达式。
这个图就像是拼图游戏，把复杂的逻辑关系变得简单明了，帮助我们找到最优的电路设计。
你看，设计电路并不复杂，只要一步一步来，就像学骑自行车，摔几次之后就能掌握平衡。
测试电路是非常重要的。
组合逻辑电路全加器
全加器可以用于控制执行机构，例如通过比较设 定值与实际值的差异，控制执行机构的输出。
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Part
05
全加器的性能优化
运算速度的提升
01
02
03
减少信号传输延迟
通过优化电路布局和布线， 减小信号在电路中的传输 延迟，从而提高全加器的 运算速度。
采用高速逻辑门
使用高速逻辑门，如 CMOS门，可以减少门电 路的传输延迟，从而提高 全加器的运算速度。
并行处理
采用并行处理技术，将多 个全加器并行连接，可以 同时处理多个输入信号， 从而提高运算速度。
功耗的降低
降低门电路功耗
选择低功耗的逻辑门，如CMOS门，可以降低 全加器的功耗。
减少信号翻转次数
优化电路设计，减少信号翻转次数，从而降低 功耗。
动态功耗管理
采用动态功耗管理技术，根据实际需求动态调整全加器的功耗，从而达到节能 的目的。
面积的优化
STEP 02
STEP 01
优化电路结构
采用标准单元
结果分析对测试结果进行Fra bibliotek析，判断全加器 是否符合设计要求，并针对问题进 行调试和优化。
Part
04
全加器的实现方式
硬件实现方式
集成电路实现
使用集成电路（IC）实现全加器是一种常见的方法。集成电路是将多个电子元件集成在一块 芯片上，从而实现特定的功能。通过将多个门电路集成在一起，可以构建全加器。
晶体管实现
通过优化全加器的电路结 构，减小其面积，从而减 小芯片的制造成本。
STEP 03
减少元件数量
优化电路设计，减少元件 数量，从而减小全加器的 面积。
全加器逻辑电路图
全加器逻辑电路图
全加器英语名称为full-adder，是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路，称为一位全加器。
一位全加器可以处理低位进位，并输出本位加法进位。
多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。
常用二进制四位全加器74LS283。
逻辑电路图设计如下：
一位全加器(FA)的逻辑表达式为：
S=A⊕B⊕Cin
Co=(A⊕B)Cin+AB
其中A,B为要相加的数，Cin为进位输入；S为和，Co是进位输出；
如果要实现多位加法可以进行级联，就是串起来使用；比如32位+32位，就需要32个全加器；这种级联就是串行结构速度慢，如果要并行快速相加可以用超前进位加法。
扩展资料：
全加器是组合逻辑电路中最常见也最实用的一种，考虑低位进位的加法运算就是全加运算，实现全加运算的电路称为全加器。
而其功能设计可以根据组合逻辑电路的设计方法来完成。
通过逻辑门、74LS138译码器、74LS153D数据选择器来实现一位全加器的电路设计，并且实现扩展的两位全加器电路。
并且Multisim是一个专门用于电路设计与仿真的工具软件。
1位全加器电路设计
1位全加器电路设计全加器是一种组合逻辑电路，用于将两个二进制数相加，并输出和及进位。
一个1位全加器包含两个输入（被加数和加数）和两个输出（和和进位）。
全加器具有一个额外的输入（进位输入）来接收来自上一位的进位。
一个1位全加器可以使用与门（AND）、异或门（XOR）和或门（OR）来实现。
设计思路如下：1.将两个输入（被加数和加数）分别与一个异或门（XOR）连接，得到一个输出（和）。
2.将两个输入（被加数和加数）分别与一个与门（AND）连接，得到一个输出（进位）。
3.将两个输入的与门（AND）的输出（进位）与进位输入进行异或运算，得到最终的进位输出。
4.将输出（和）和最终进位输出作为全加器的输出。
下面是我对1位全加器的详细设计：首先，我们需要定义输入和输出信号：输入信号：A, B, Cin（被加数，加数，进位输入）输出信号：S, Cout（和，进位输出）接下来，我们可以按照设计思路，逐步实现1位全加器：Step 1: 设计异或门（XOR）的电路将输入A和B连接到一个异或门，得到一个信号X（X=AXORB）Step 2: 设计与门（AND）的电路将输入A和B连接到一个与门，得到一个信号Y（Y=AANDB）Step 3: 设计第一个异或门（XOR）的电路将信号X和进位输入Cin连接到一个异或门，得到一个信号Z（Z = X XOR Cin）Step 4: 设计与门（AND）的电路将信号X和进位输入Cin连接到一个与门，得到一个信号CarryOut （CarryOut = X AND Cin）Step 5: 设计或门（OR）的电路将信号Y和信号CarryOut连接到一个或门，得到输出信号Cout （Cout = Y OR CarryOut）Step 6: 设计或门（OR）的电路将信号X和信号Z连接到一个或门，得到输出信号S（S=XORZ）最后，我们将输入A、B和Cin以及输出S、Cout连接到1位全加器的电路中，即可实现1位全加器。
组合逻辑电路设计之全加器半加器
组合逻辑电路设计之全加器半加器全加器和半加器是组合逻辑电路中常用的两种基本电路。
全加器和半加器可以用于实现二进制数的加法运算。
在本文中，将详细介绍全加器和半加器的设计原理和电路结构。
一、半加器半加器是一个用于实现两个一位二进制数相加求和的电路。
半加器的输入包括两个二进制数A和B，输出包括二进制求和信号S和进位信号C。
```A----，--?--SB----，，--CGND```半加器的输出S等于输入A和B的异或（XOR）结果，输出C等于输入A和B的与（AND）结果。
半加器的真值表如下所示：A，B，S，C---，---，---，---0，0，0，00，1，1，01，0，1，01，1，0，1二、全加器全加器是一个用于实现三个一位二进制数相加求和的电路。
全加器的输入包括两个二进制数A和B，以及一个进位信号Cin（来自上一位的进位或者是初始进位信号），输出包括二进制求和信号S和进位信号Cout （输出给下一位的进位信号）。
```A----，--?---SB ----，，--CoutCin --，--?-------CGND```全加器的输出S等于输入A、B和Cin的异或（XOR）结果，输出Cout等于输入A、B和Cin的任意两个的与（AND）结果和输入A、B和Cin的三个的或（OR）结果的与（AND）结果。
全加器的真值表如下所示：A ，B ， Cin ， S ， Cout---，---，-----，---，------0，0，0，0，00，0，1，1，00，1，0，1，00，1，1，0，11，0，0，1，01，0，1，0，11，1，0，0，11，1，1，1，1三、全加器的电路设计可以通过组合半加器的方式来设计一个全加器。
在全加器中，首先使用两个半加器实现输入A和B的求和结果（S1）和对应的进位（C1）；然后再使用一个半加器将输入A和B之间的进位信号（Cin）与求和结果（S1）相加，得到最终的求和结果（S）和进位信号（Cout）。
加法器电路设计 全加器
课设陈述之五兆芳芳创作课程名称集成电路设计标的目的综合课程设计实验项目加法器实验仪器PC机、candence软件系别______理学院 _姓名______ 杨凯 __ __实验日期____ __________成绩_______________________目录一、概述3错误!未定义书签。
错误!未定义书签。
二、设计流程6三、课设内容7四、实验原理74.1加法器基来源根底理错误!未定义书签。
4.1.1 半加器基来源根底理74.1.2 全加器基来源根底理84.2.镜像加法器10五、上机步调：105.1.画电路图步调105.2画版图步调11六、加法器电路图：116.1原理图：116.2全加器电路图结构116.3自己画的电路图116.4波形验证：116.5 TRAN（瞬态）阐发126.6波形输出参数126.728管全加器网表126.8仿真波形错误!未定义书签。
6.9编译仿真波形结果阐发12七、版图设计13错误!未定义书签。
版图（L AYOUT）是集成电路设计者将设计并模拟优化后的电路转化成的一系列几何图形，包含了集成电路尺寸大小、各层拓扑定义等有关器件的所有物理信息.版图的设计有特定的法则，这些法则是集成电路制造厂家按照自己的工艺特点而制定的.不合的工艺，有不合的设计法则.版图在设计的进程中要进行定期的查抄，避免错误的堆集而导致难以修改.版图设计流程：137.2版图设计法则14错误!未定义书签。
7.4修改后版图16八、课设心得16一、概述集成电路是采取专门的设计技巧和特殊的集成工艺技巧，把组成半导体电路的晶体管、二极管、电阻、电容等根本单元器件，制作在一块半导体单晶片（例如硅或砷化镓）或陶瓷等绝缘基片上，并按电路要求完成元器件间的互连，再封装在一个外壳内，能完成特定的电路功效或系统功效，所有的元器件及其间的连接状态、参数标准和特性状态、试验、使用、维护、贸易都是不成联系的统一体，这样而得的电路便是集成电路.全加器作为根本的运算单元，在良多VLSI系统中都有很普遍的应用，是构建微处理器和DSP等运算电路的焦点.随着信息技巧的不竭成长，VLSI的集成度不竭提高，人们对运算电路速度、功耗提出了新的要求，以下降功耗提高速度为目标，许多解决计划不竭被提出.如果能将速度、功耗、面积这些性能改良，势必对集成电路整体性能有所提升.本文基于国际SMIC 0.18µm 1P6M 数字工艺、1.8V电源电压，计了一种电路结构复杂，延时小，功耗低，芯片面积小的全加器结构；该全加器单元共用11只晶体管，通过在关头路径上采取三管XNOR门实现高速进位链，并且用反相器弥补由于阈值电压损失造成的关头路径上逻辑电位的下降，满足了高速和低功耗的要求；用Verilog代码实现了全加器电路功效；使用cadence软件，绘制了全加器原理图、对原理图进行编译仿真，并验证了仿真结果.本文提出的全加器结构在速度、功耗、面积性能上均有很大的提升.The integrated circuit is the use of a special design techniques and special integration technology, the transistors constituting the semiconductor circuit, diodes, resistors, capacitors, and other basic single components, fabricated in a semiconductor single wafer (e.g. silicon or gallium arsenide) or a ceramic insulatingon the base sheet, and press the circuit required to complete the interconnection between the components, and then encapsulated in a housing, to complete a specific circuit function or system function, and all of the components and their connection status, parameter specifications and characteristics of state, trial,use, maintenance, are indivisible unity of the trade, derived from the circuit so that the integrated circuit.The full-adder as the basic computing unit, has a very wide range of applications in many VLSI systems is to build the core of the microprocessor and DSP arithmetic circuit. With the continuous development of IT, VLSI integration and speed of the arithmetic circuit, power consumption, new requirements, increase speed to reduce power consumption as the goal, many solutions are constantly being raised. If you can speed, power and area performance improvements, the bound has improved the overall performance of integrated circuits.Based on the International SMIC 0.18μm 1P6M digital process, supply voltage 1.8V, namely, a circuit structure is simple, small delay, low power consumption, small chip area of the full adder structure; the unit share 11 transistors, three XNOR gate in the critical path to achieve high-speed carry chain, and to supplement the decline in the potential of logic on the critical path dueto the loss of threshold voltage caused by the inverter to meet the requirements of high-speed and low power consumption. Verilog code to achieve the functionality of the full adder circuit; cadence software, draw a schematic diagram of the full adder, compiled simulation, schematic and verify the simulation results. The full adder structure proposed in this paper have greatly improved in speed, power and area performance.随着半导体集成电路制造工艺不竭进步，特征尺寸不竭缩小，工艺特征尺寸缩小到纳米级；工艺技巧对结构的影响通过几十年的堆集产生了质的变更，关于纳米工艺下的CMOS集成电路设计的研究也越来越重要.随着集成电路的设计进入到纳米时代，片内晶体管数目的增加，大大增加了芯片庞杂度，晶体管特征尺寸的缩小则增加了物理设计的难度(纳米级的物理设计需要考虑串扰、片内参数漂移、可生产性、电源完整性等一系列问题)，这些都大幅度增加了设计成本及设计周期.在0．18微米之后晶体管任务电压难以随着工艺的进步而下降，虽然每个晶体管的功耗随着特征尺寸的缩小有所削减，但晶体管数目的增加以及主频的提高使得整个芯片的功耗大幅度增加，这部分功耗在芯片上产生热量使得芯片温度上升，会导致芯片效率下降或操纵错误，也会使得便携式电子产品的电池寿命下降.所以在纳米工艺条件下对集成电路新结构的探索和追求以及对功耗问题的研究已经成为芯片系统设计的主题，更是集成电路领域一直成长的趋势.全加器需要两个半加器组合，即全加器需要庞杂性强得多的体系来完成逻辑运算.近年来，实现全加器的各类逻辑类型相继被提出来，底子目的在于提高全加器速度和下降功耗.由于全处理器需要更庞杂性的份子体系，所以对全加器的性能有着越来越高的要求，总的来说，设计的鲁棒性、硅片面积、可靠性、驱动能力、输出阈值损失、延迟和功耗这些都可以作为权衡加法器性能的指标.是设计全加器时需要着重考虑的因素.全加器作为根本的运算单元，在良多VLSI系统中都有很普遍的应用，是构建CPU和DSP等运算电路的焦点，其速度和功耗以及面积等的性能将直接影响到整个集成电路的表示；如果能将这些性能改良，势必对集成电路整体性能有所提升；而随着信息技巧的不竭成长，人们对低功耗，高性能和高集成度的不竭追求，电源电压不竭下降，特征尺寸不竭减小，已经达到纳米级水平，由此在集成电路设计中越来越多新的物理效应需要加以考虑，比方低电源电压下的信号驱动能力、互连延迟，纳米集成电路的漏电，功耗密度和物理实现等等；这些对低功耗高速度的追求对在纳米工艺下设计全加器的提出了许多挑战.本文提出的11晶体管1位全加器，较当今各类文献介绍的全加器结构在速度和功耗以及尺寸上都有很大提升.二、设计流程基于SMIC 0.18µm 1P6M 纳米CMOS工艺，设计了一种电路结构复杂，延时小，功耗低，芯片面积小的全加器结构，该全加器单元共只用了28个只晶体管.用Candence的Virtuso软件完成了电路原理图的绘制、编译、仿真等任务，并进行结果阐发.并完成版图的设计，和计划布线.三、课设内容1. 查找文献，设计一个加法器电路；2. 赐与Candence的Virtuso平台画出电路图；3. 采取Spectre对加法器进行仿真，主要仿真内容：加法器功效、负载电容、功耗；4. 基于Virtuso平台画出加法器电路的版图，包含MOS晶体管的版图；5. 提交课设陈述；6．完成答辩.四、实验原理加法器有全加器和半加器之分.全加器和半加器的区别在于，全加器有三个输入，半加器有两个输入，既全加器比半加器多了一个来自低位的进位输入，但全加器可由两个半加器组成.半加器基来源根底理1）半加器原理一个半加器有两个输入x和y以及两个输出（和s与进位输出c）.半加器表达式:s=x⊕y(2-1)c=x.y；(2-2)其中x和y是输入，s为和，c为进位输出.2）半加器真值表表2.1 半加器真值表3）半加器门级逻辑图2.1 半加器逻辑图图2.2 半加器符号全加器基来源根底理1）全加器原理全加器是一个能对两个一位二进制数及来自低位的“进位”进行相加，产生本位“和”及向高位“进位”的逻辑电路，该电路有3个输入变量，辨别是两个加数 a和b 和一个低位 C，两个输出变量，辨别是本位Sum和高进位 CARRY.一位全加器的逻辑表达式：Sum=A⊕B⊕C(2-3)CARRY=AB+ C（A+ B）(2-4)其中 A，B 为加数和被加数，C为进位输入；SUM 为和，CARRY 是进位输出；2）全加器逻辑图2.3 全加器门及逻辑图图2.4 基于半加器的全加器设计图3）一位全加器的真值表表2.2 全加器真值表C是进位输入，A和B是加法器的输入，sum是和输出，carry是进位输出、当加法器内部产生进位输出CARRY时，进位产生函数C（即A,B）为1.当进位传输函数P（即：A+B）为1时，进位输入信号C传送到进位输出CARRY端，即此时若C=1.则CARRY=1.通过优化进位门，可以减小逐位进位.例如，对组合逻辑加法器可做如下优化：（1）把进位输入信号C控制的MOS管放置在靠近输出端的地方，使其他各输入信号能够先对门电路进行控制，以削减受C控制的MOS管的衬偏调制效应.（2）在求“和”门中，栅极与carry’相连的所有MOS管采取最小的尺寸，以使carry’信号的电容负载最小.这个信号的连线也尽可能地短，并且少用扩散区作为连线.4.2. 镜像加法器4.3. 电路图五、上机步调：5.1. 画电路图步调1.打开PC机；2.打开虚拟机进入Linux情况；3.在桌面按右键选择新建终端；4.输入icfb 进入操纵情况；5.成立自己的库文件；6.画原理图，保管并查抄错误；7.更改各个器件的参数；8.设置仿真情况；9.选择要不雅察的线路；10.查抄波形是否合适要求，不合适要求就去原理图改输入信号，然后再从新按步调进行操纵，直到合适要求.11.调器件画版图12.查抄计划布线法则5.2 画版图步调在做完电路图的根本上画版图：1．添加画版图的文件2．输入icfb& 进入操纵情况3．Tools----Technology File Manager-----Attach(选择自己的库和所加库对应便可)4．在自己的库文件下成立一个单元文件，画版图，保管并查抄错误六、加法器电路图：6.1原理图：6.2 全加器电路图结构6.3 自己画的电路图6.4 波形验证：本设计是基于180纳米工艺实现的.6.5 tran（瞬态）阐发瞬态仿真阐发是在给定的输入鼓励下，在设定的时间规模内计较电路的时域瞬态响应性能.要验证设计电路的稳定性，速度，精确度等问题必须经过各类情况下的瞬态阐发才干做出正确的判断.图：5.3 瞬态阐发6.6 波形输出参数仿真波形共有五个参数，输入A、B、C，输出SUM、CARRY图5.4 波形输出参数6.7 28管全加器网表6.9 编译仿真波形结果阐发1）仿真结果验证如图所示：波形有输入A、B、C；输出CARRY和Sum经计较验证满足全加器输入输出公式：Sum=A⊕B⊕C(2-3)CARRY=AB+ C（A+ B）(2-4)所以编译和仿真的结果正确.2）噪声影响图中的全加器的输出波形存在毛刺，是因为有噪声的原因，属于正常现象不影响输出波形结果.七、版图设计版图（Layout）是集成电路设计者将设计并模拟优化后的电路转化成的一系列几何图形，包含了集成电路尺寸大小、各层拓扑定义等有关器件的所有物理信息.版图的设计有特定的法则，这些法则是集成电路制造厂家按照自己的工艺特点而制定的.不合的工艺，有不合的设计法则.版图在设计的进程中要进行定期的查抄，避免错误的堆集而导致难以修改.版图设计流程：1）系统标准化说明（System Specification）包含系统功效、性能、物理尺寸、设计模式、制造工艺、设计周期、设计用度等等.2）功效设计（Function Design）将系统功效的实现计划设计出来.通常是给出系统的时序图及各子模块之间的数据流图.3）逻辑设计（Logic Design）这一步是将系统功效结构化.通常以文本、原理图、逻辑图暗示设计结果，有时也采取布尔表达式来暗示设计结果.4）电路设计（Circuit Design）电路设计是将逻辑设计表达式转换成电路实现.5）物理设计（Physical Design or Layout Design）物理设计或称版图设计是VLSI设计中最费时的一步.它要将电路设计中的每一个元器件包含晶体管、电阻、电容、电感等以及它们之间的连线转换成集成电路制造所需要的版图信息.6）设计验证（Design Verification）在版图设计完成以后，很是重要的一步任务是版图验证.主要包含：设计法则查抄（DRC）、版图的电路提取（NE）、电学规查抄（ERC）和寄生参数提取（PE）7.2 版图设计法则用特定工艺制造电路的物理掩膜版图都必须遵循一系列几何图形排列的法则，这些法则称为版图设计法则.设计法则是以晶圆厂实际制造进程为基准，经过实际验证过的一整套参数，是进行版图设计必须遵守的法则，版图设计是否合适设计法则是流片是否成功的一个关头.设计法则包含几何法则、电学法则以及走线法则.设计法则可分类为：1）拓扑设计法则（绝对值）：最小宽度、最小间距、最短露头、离周边最短距离）；2）λ设计法则（相对值）：最小宽度w=mλ、最小间距s=nλ、最短露头t=lλ、离周边最短距离d=hλ（λ由IC制造厂提供，与具体的工艺类型有关，m、n、l、h为比例因子，与图形类形有关）；3）宽度法则（width rule）：宽度指封锁几何图形的内边之间的距离.在利用DRC(设计法则查抄)对版图进行几何法则查抄时，对于宽度低于法则中指定的最小宽度的几何图形，计较机将给出错误提示.图4.1最小宽度、最大宽度4）间距法则（Separation rule）：间距指各几何图形外鸿沟之间的距离.图4.2（a）同一工艺层的间距(spacing) 图4.2（b）不合工艺层的间距(separation)5）交叠法则（Overlap rule）交叠有两种形式：<1>一个几何图形内鸿沟到另一个图形的内鸿沟长度（intersect）<2>一个几何图形外鸿沟到另一个图形的内鸿沟长度（enclosure）图 4.3（a） Intersect 图4.3（a） enclosure制定设计法则的主要目的是为了在制造时能用最小的硅片面积达到较高的成品率和电路可靠性.上图是最开始的版图，因为忘了版图的计划布线的法则，犯了良多错误，比方：没进行分层，也没注意金属间的最小间距，以及源极，漏极和基极只能与M1相连，而要与此外金属相连则需要打通孔.在老师的指点帮忙下把版图进行了修改.如下图所示.7.4 修改后版图八、课设心得以前用candence这个软件大多数任务都是画电路图，很少接触版图的设计，这次应该是我第一次真正的接触版图设计，之前学过也都忘的差未几了，可以说版图得从零学起.在课设的时候自然遇到特别多问题，都是老师一点点儿诲人不倦的帮我解答的，通过这次课设真心学到了良多东西，也充实的完成的大学阶段的最后一次课设.。
logisim1位全加器构成4位加法器的设计过程描述
logisim1位全加器构成4位加法器的设计过程描述[logisim1位全加器构成4位加法器的设计过程描述]在数字电路设计中，加法器是最基本也是最常见的电路之一。
一个4位加法器由四个1位全加器组成，每个1位全加器都能实现两个1位二进制数的加法。
本文将以构造一个4位加法器为例，详细介绍1位全加器的设计过程及其在4位加法器中的应用。
1. 1位全加器的功能和原理：1位全加器是一种能够实现三个二进制输入数(a、b和进位cin)加和产生两个输出数(和sum和进位cout)的电路。
其最基本的真值表可以表示为：a b cin sum cout-0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1从上表中可以看出，和sum的计算结果是输入数a、b和cin的异或值；而进位cout的计算结果则是输入数a、b和cin的与运算后再与(a、b的异或结果)的或运算的结果。
2. 1位全加器的逻辑门电路设计：根据上述的真值表，我们可以设计出1位全加器的逻辑门电路。
一种常见的实现方式是使用两个异或门、一个与门和一个或门组合而成。
具体接线如下图所示：a -oooob -ooocin -oooosum cout Cin3. 构造4位加法器的步骤：一位全加器是完成二进制的加法运算的基本单元，我们可以通过将四个1位全加器按照特定的连接方式组成一个4位加法器。
下面是构造一个4位加法器的详细步骤：3.1 连接四个1位全加器：将四个1位全加器按照从右至左的顺序依次连接起来，其中每一个全加器的进位输入cin连接到其前一个全加器的进位输出cout。
这样，第一个全加器的进位输入cin可以直接连接到一个外部的输入信号，即加法器的进位输入Cin。
3.2 确定输入连接方式：将待相加的两个4位二进制数a和b的对应位与进位输入Cin分别与第一个全加器的a、b和cin相连。
加法器电路设计全加器
加法器电路设计全加器全加器是一种用于将两个二进制数字相加的电路，它包括两个输入和三个输出。
全加器可以用于将两个数字相加，并产生其和以及进位。
在设计全加器的过程中，我们需要考虑输入和输出的位数、进位和和的计算，并使用逻辑门来实现电路。
首先，我们需要确定输入和输出的位数。
假设我们设计的全加器有两个2位的输入A和B，以及一个进位输入C，输出结果和进位分别为S和C_out。
那么我们的设计目标就是将A、B和C相加，并将结果S和进位C_out输出。
接下来，我们需要考虑如何计算和以及进位。
和的计算可以通过异或门来实现，因为异或门输出只有当两个输入不同时为1时才为1、因此，我们可以使用两个异或门来计算和：S=(A⊕B)⊕C。
进位的计算可以通过与门来实现，因为与门只有当两个输入都为1时才为1、我们可以使用两个与门来计算进位：C_out = (A ∧ B) ∨ (C ∧ (A ⊕ B))。
这个表达式中，(A ∧ B)表示当A和B都为1时的进位，(C ∧ (A ⊕ B))表示A和B中只有一个为1且进位也为1时的进位，而∨操作符表示两个进位取或运算。
现在，我们已经确定了计算和和进位的逻辑表达式，下面我们来实现这个电路。
首先，我们需要使用逻辑门来实现异或和与运算。
异或门可以使用与门、或门和非门来实现。
我们可以使用如下的逻辑逻辑表达式来实现异或运算：A⊕B=(A∧¬B)∨(¬A∧B)。
与门可以使用与非门实现，即A∧B=¬(¬A∨¬B)。
或门可以直接使用或门实现。
我们可以使用这些逻辑门来实现全加器的电路。
首先，我们将输入A、B和C分别连接到两个异或门的输入端，将两个异或门的输出连接到一个异或门的输入端，得到和S。
接下来，我们将输入A和B分别连接到两个与非门的输入端，将两个与非门的输出连接到一个或门的输入端，得到进位C_out。
最后，我们需要将电路连接到其他的逻辑门或者其他的全加器，以构建更复杂的电路。
一位全加器简单设计原理
一位全加器简单设计原理
全加器是数字电路中常用的基本逻辑门之一，它能够实现三个二进制数字的加法运算，即两个数字和来自上一个加器的进位。
这篇文章介绍了一种简单的全加器设计原理，以及实现该设计所需的材料和步骤。
首先，我们需要以下材料：
1. 三个双极性晶体管
2. 两个电阻
3. 一个电源
接下来，我们需要按照以下步骤进行操作：
1. 将三个晶体管连接成一个三角形形状，其中两个晶体管的基极与集电极相连，另一个晶体管的发射极与另一个晶体管的集电极相连。
2. 将两个电阻连接在晶体管三角形的两个角上，以便提供电源和输入信号。
3. 将电源连接到电路中，确保正确极性和电压。
4. 输入两个二进制数字和一个进位信号到电路中，观察输出结果。
通过这种简单的设计原理，我们可以实现一个高效、低成本的全加器电路。
这种设计不仅适用于基本数字电路，还可以用于更复杂的计算机系统中，为数字处理提供更快速和准确的结果。
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四位全加器实验报告
四位全加器实验报告四位全加器实验报告引言：在计算机科学领域，加法器是一种常见的数字电路，用于将两个二进制数相加。
全加器是一种特殊的加法器，能够处理三个输入位：两个用于相加的位和一个用于进位的位。
本实验旨在设计和实现一个四位全加器电路，并验证其正确性。
一、实验背景全加器是计算机中常用的逻辑电路之一。
在二进制加法中，当两个位相加时，如果产生进位，则需要将进位传递到下一位的计算中。
全加器的作用就是处理这种进位情况，确保加法运算的正确性。
二、实验目的1. 设计一个四位全加器电路。
2. 实现全加器电路的逻辑功能。
3. 验证全加器电路的正确性。
三、实验原理1. 全加器的逻辑功能：全加器的逻辑功能可以通过真值表表示。
对于两个输入位A和B以及进位输入位Cin，全加器的输出位和进位输出位可以通过以下公式计算：Sum = A ⊕ B ⊕ CinCout = (A ∧ B) ∨ (Cin ∧ (A ⊕ B))2. 四位全加器电路的设计：四位全加器由四个全加器和三个2-1多路选择器组成。
其中，每个全加器的输入位分别与两个相邻位的输出位相连，最高位的进位输入位与电源连接，最低位的进位输出位与地线连接。
每个2-1多路选择器的选择位分别与两个相邻位的进位输出位相连。
四、实验步骤1. 根据实验原理设计四位全加器电路。
2. 使用逻辑门电路和多路选择器等器件搭建电路。
3. 连接电路中的输入和输出端口。
4. 转接开关设置输入位的值。
5. 连接电源，观察输出位的值。
6. 更改输入位的值，再次观察输出位的值。
7. 对比实际输出值与预期值，验证电路的正确性。
五、实验结果与分析经过实验观察和计算，我们得到了四位全加器电路的输出结果。
与预期结果相比较，实际输出值与预期值完全一致，证明了电路的正确性。
六、实验总结通过本次实验，我们成功设计并实现了一个四位全加器电路，并验证了其正确性。
全加器作为计算机中常用的逻辑电路，具有重要的应用价值。
通过深入学习和掌握全加器的原理和设计方法，我们可以更好地理解和应用计算机科学中的相关知识。
1位全加器的电路和版图设计解析
集成电路设计基础论文题目：CMOS全加器设计学院：信息科学与工程学院专业：集成电路工程姓名：耿烨亮学号：1311082135CMOS全加器设计摘要：现代社会随着电路的集成度越来越高，功耗和信号延迟成为超大规模集成电路的关键。
加法运算是数字系统中最基本的运算，为了更好地利用加法器实现减法、乘法、除法等运算，需要对全加器进行功能仿真设计和分析。
另外通过全加器可以对其它相关电路有所了解。
因此只有深刻理解了全加器的性能才能进一步减小功耗和信号延迟[1]。
本文用对一位全加器进行了全面的分析。
并且通过使用Cadence公司的工具IC 5141与Hspice来实现全定制的整个设计流程。
关键词：全加器；全定制；CadenceAs the circuit’s integration is increasing in the modern society，Power consumption and signal delay is crucial to the design of high-performance very large scale integration circuits. Addition operation is the basic operation of the digital system, In order to achieve much better use of the adder subtraction, multiplication, division and other operations, The need for full adder functional simulation design and analysis is necessary .what’s more, we can understand the other related circuitry through the full adder , Therefore, only a deep understanding of the performance of the full adder can we reduce the power consumption and signal delay.The paper has a comprehensive analysis to the full adder. And through the use of Cadence tool IC 5141 and Hspice to achieve full custom throughout the design process.Key words: the full adder ; Full – Custom; Cadence集成电路设计方法大致可分为定制（Custom）、半定制（Semi-custom）、可编程逻辑器件（PLD）等设计方法，如图1.1所示。
原题目：实现一个8位全加器电路。
原题目：实现一个8位全加器电路。
实现一个8位全加器电路介绍本文档旨在说明如何实现一个8位全加器电路。
全加器电路是一种用于对两个二进制数进行加法运算的电路。
原理全加器电路由三个输入和两个输出组成。
输入包括两个二进制数位和一个进位位，输出为一个和位和一个进位位。
全加器电路的逻辑如下：- 和位的输出等于输入位和进位位的异或结果- 进位位的输出等于输入位和进位位的与运算结果以及输入位间的或运算结果实现要实现一个8位全加器电路，需要按照以下步骤进行：1. 首先，确定所需的器件和元件。
一个全加器电路通常由逻辑门和触发器构成。
逻辑门可以使用与门、或门、异或门等。
触发器可以使用D触发器、JK触发器等。
2. 根据所需的功能和规格，选择适合的逻辑门和触发器。
3. 依照全加器电路的原理，设计电路图。
将逻辑门和触发器按照一定的连接方式进行连接，满足和位和进位位的运算要求。
4. 制作电路板并连接电路。
根据设计的电路图，将所选的逻辑门和触发器按照正确的接线方式进行连接。
5. 进行电路测试。
使用适当的输入信号（两个二进制数位和一个进位位），检查和位和进位位的输出是否符合预期的结果。
6. 优化电路。
根据测试结果，如果电路效果不好或未能达到预期的输出结果，可以尝试优化电路的设计，调整逻辑门和触发器等元件的选择，重新布线等。
7. 验证电路的正确性。
通过多次测试，确保电路能够稳定地进行加法运算，输出正确的和位和进位位。
结论通过以上步骤，我们可以成功实现一个8位全加器电路。
全加器电路在计算机系统中扮演重要的角色，用于进行二进制数的加法运算。
设计8位全加器
实验一设计8位全加器一、实验目的1、掌握运用MAX+plusII原理图编辑器进行层次电路系统设计的方法。
2、进一步熟悉利用MAX+plusII进行电路系统设计的一般流程。
3、掌握8位全加器原理图输入设计的基本方法及过程。
二、实验原理一个8位全加器可以由8个1位全加器构成，加法器间的进位可以以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的最低进位输入信号cin相连接。
而一个1位全加器则可由实验一包装元件入库得到。
三、实验过程1、先进行一位半加器的设计，设计原理图如下：链接时没有错误，进行波形仿真：仿真波形分析：输入：a=0、b=0时，输出：so=0、co=0输入：a=0、b=1时，输出：so=1、co=0输入：a=1、b=0时，输出：so=1、co=0输入：a=1、b=1时，输出：so=0、co=1存在一定的延迟，仿真结果与理论分析符合。
封装之后的效果图：上图：a、b为输入端口，co、so为输出端口2、再由两个半加器构成一个一位全加器设计原理图如下：链接时没有错误，进行波形仿真：仿真波形分析：输入：ain=1、bin=0、cin=0时，输出：sum=1、cout=0 输入：ain=1、bin=0、cin=1时，输出：sum=0、cout=1输入：ain=1、bin=1、cin=1时，输出：sum=1、cout=1输入：ain=1、bin=1、cin=0时，输出：sum=0、cout=1 在存在延迟的情况下，仿真结果与理论分析一致。
封装之后的效果图：输入端：ain、bin、cin，输出端：sum、cout3、最后有8个一位全加器构成8位全加器，原理图如下：链接时没有错误，进行波形仿真：在一定的延迟的基础前提下，仿真的结果与理论的一致封装之后的效果图：左端全部为输入端，右端为输出端。
加法器电路设计-全加器.doc
加法器电路设计-全加器.doc全加器是一种数字电路，用于将两个位的二进制数字进行相加，并输出两位的和以及一位的进位。
它是一种更复杂的加法器，由多个逻辑门组成。
全加器常常用于计算机中的加法器电路，并且在计算机逻辑电路中起着非常重要的作用。
一般来说，一个全加器包括三个进位和三个输出端：两个输入端和一个输出端。
其中，两个输入端分别用来输入两个二进制数，而一个输出端则是用来输出两数相加的结果和进位数。
为了更好地理解全加器，我们需要先了解一下半加器。
半加器是一种将两个位的二进制数字进行相加，并输出两位的和的电路。
它也被称为是二进制加法器的最基础模块。
它包括两个输入端和两个输出端：一个是和，另一个是进位。
半加器的电路可以通过两个异或门和一个与门构成。
具体来说，半加器的实现方式如下：其中，XOR 表示异或门，AND 表示与门。
在半加器的电路中，A 和 B 分别表示两个输入端的数，S 表示输出端的和，C 表示进位。
因此，半加器的输出公式可以表示为：S = A ⊕ BC = A ∧ B根据半加器的电路原理，我们可以将两个半加器联用，从而构成一个全加器。
具体来说，全加器可以由两个半加器和一个 OR 门组成。
它的电路如下图所示：其中，A、B、Cin 分别表示两个输入端和进位端的二进制数，S、Cout 分别表示输出端的和和进位数。
由于我们需要同时考虑上一个进位和现在的两个输入数，因此进位信号需要同时输入到两个半加器中。
根据全加器的电路原理，我们可以得到它的输出公式：S = (A ⊕ B) ⊕ C inCout = (A ∧ B) ∨ (Cin ∧ (A ⊕ B))综上所述，全加器是基于半加器的基础上建立出来的，它可以处理更大量级的输入和输出。
在计算机中，全加器是十分重要的一个部分，因为它是实现二进制算术的基础。
通过逐级的组合，计算机可以实现加减乘除等操作，从而完成各种不同的计算任务。
64位加法器设计解析
六十四位全加器的设计一、实验目的：设计一个64位的全加器实现加法功能。
二、实验要求：用两种方法实现64位全加器。
第一种：用Sedi画出64位全加器电路图，并生成网表，然后进行功能验证，最后将电路图生成版图。
第二种：用VHDL语言写出64位全加器的程序表达式，并进行功能验证，最后将程序语言转换成电路图。
三、实验过程3、1分析一次画出64 位全加很有难度，但考虑到全加器的结构，我们可以用4个16位的全加器组成一个64位的加法器。
同样，一个16位的全加器可以由4个4位全加器组成，一个4位全加器可以由4个一位全加器组成。
一位全加器又可以由三个半加器或两个半加器与一个或门组成。
所以整个设计思路可以简化为：半加器→一位全加器→四位全加器→十六位全加器→六十四位全加器3、2功能设计与验证（画图法）3、2、1半加器设计半加器实现加法，输入A、B，输出C、S（C 为进位，S为本位）；所以得出半加器的电路图为：半加器符号图：SS C CB B A A 半加器（）（）（）与非门 或非门 非门 3 、2、2一位全加器设计一位全加器可由三个半加器组成电路图如下：A B C iSC 半加器A B CS半加器A B CS半加器A B CS一位全加器的电路图符号如下：SSC iC iCCBBAA全加器3、2、3四位全加器的设计四位全加器可由四个一位全加器组成，四位全加器电路图如下：B 0A 0CS 3S 2S 1S 0C iB 3A 3B 2A 2B 1A 1全加器AB CC i S全加器A B CC i S全加器AB C C iS全加器A B CC i S四位全加器符号图如下：S 3S 3S 2S 2S 1S 1S 0S 0C iC iCC B 3B 3B 2B 2B 1B 1B 0B 0A 3A 3A 2A 2A 1A 1A 0A 0四位全加网表输入如下： 1、添加工作电压； Vvdd vdd GND 52、添加模型文件；.include "D:\iceda\TannerPro9\TSpice7.0\models\ml2_125.md" 3、添加输入信号；VA0 A0 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) VA1 A1 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n) VA2 A2 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 150n 300n) VA3 A3 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 120n 240n) VB0 B0 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) VB1 B1 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n) VB2 B2 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 150n 300n) VB3 B3 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 120n 240n) VCi Ci GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) 4、添加参数设置； .param l=0.5u5、输出设置；.print tran v(A0) v(A1) v(A2) v(A3) v(B0) v(B1) v(B2) v(B3) v(Ci) v(S0) v(S1) v(S2) v(S3) v(C) 6、设置分析；.tran/op 1n 400n method=bdf 总网表如下.include "D:\iceda\TannerPro9\TSpice7.0\models\ml2_125.md" Vvdd vdd GND 5VA0 A0 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) VA1 A1 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n) VA2 A2 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 150n 300n) VA3 A3 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 120n 240n) VB0 B0 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) VB1 B1 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n) VB2 B2 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 150n 300n) VB3 B3 GND PULSE (0 5 0 5n 5n 120n 240n) VCi Ci GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) .param l=0.5u.tran/op 1n 400n method=bdf.print tran v(A0) v(A1) v(A2) v(A3) v(B0) v(B1) v(B2) v(B3) v(Ci) v(S0) v(S1) v(S2) v(S3) v(C) （由于步骤相同，以此为例，后面网表添加均简写）仿真结果：（四位全加器仿真图）3、2、4十六位全加器的设计十六位全加器可由四个四位全加器组成，十六位全加器电路图如下：A0A 1A 2A3A4A 5A 6A7A 8A 9A 10A11A12A 13A 14A15B0B 1B 2B3B4B 5B 6B7B8B 9B 10B11B12B 13B 14B15Ci S0S 1S 2S3S4S 5S 6S7S8S 9S 10S11S12S 13S 14S15C四位全加A0A1A2A3B0B1B2B3C CiS0S1S2S3四位全加A0A1A2A3B0B1B2B3C CiS0S1S2S3四位全加A0A1A2A3B0B1B2B3C CiS0S1S2S3四位全加A0A1A2A3B0B1B2B3C CiS0S1S2S3十六位全加器符号图如下：S 15S 15S 14S 14S 13S 13S 12S 12S 11S 11S 10S 10S 9S 9S 8S 8S 7S 7S 6S 6S 5S 5S 4S 4S 3S 3S 2S 2S 1S 1S 0S 0C iC iCCB 15B 15B 14B 14B 13B 13B 12B 12B 11B 11B 10B 10B 9B 9B 8B 8B 7B 7B 6B 6B 5B 5B 4B 4B 3B 3B 2B 2B 1B 1B 0B 0A 15A 15A 14A 14A 13A 13A 12A 12A 11A 11A 10A 10A 9A 9A 8A 8A 7A 7A 6A 6A 5A 5A 4A 4A 3A 3A 2A 2A 1A 1A 0A 0十六位全加器网表输入： 仿真图如下：3、2、5 六十四位全加器的设计六十四全加器可由四个十六位全加器组成，六十四位全加器电路图如下：CA48A49A 50A51A52A 53A54A 55A56A 57A58A59A60A61A62A63B48B 49B50B 51B52B 53B54B 55B56B57B 58000A32A 33A34A35A 36A37A 38A39A 40A41A 42A43A44A45A46A47B32B33B 34B35B 36B37B 38B39B40B 41B42B43B44B45B46B470A16A17A18A 19A20A 21A22A 23A24A 25A26A27A28A29A30A31B16B 17B18B 19B20B 21B22B23B 24B25B 26B27B28B29B30B3100A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A 10A11A12A13A14A15B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14B1500Ci 十六位全加器A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14B15C CiS0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15十六位全加器A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14B15CCiS0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15十六位全加器A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14B15CCiS0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15十六位全加器A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14B15CCiS0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15六十四位全加器符号图如下：S63S62S61S60S59S58S57S56S55S54S53S52S51S50S49S48S47S46S45S44S43S42S41S40S39S38S37S36S35S34S33S32S31S30S29S28S27S26S25S24S23S22S21S20S19S18S17S16S15S14S13S12S11S10S9S8S7S6S5S4S3S2S1S0CiC B63B62B61B60B59B58B57B56B55B54B53B52B51B50B49B48B47B46B45B44B43B42B41B39B40B38B37B36B35B34B33B32B31B30B29B28B27B26B25B24B23B22B21B20B19B18B17B16B15B14B13B12B11B10B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0A63A62A61A60A59A58A57A56A55A54A53A52A51A50A49A48A47A46A45A44A43A42A41A40A39A38A37A36A35A33A34A32A31A30A29A28A27A26A25A24A23A22A21A20A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0Ci 00000000000000C0000000网表添加如：六十四位全加器仿真图：六十四位全加器生成版图： 1、加压焊块将设计好的六十四位全加器的电路图例化进新的module 中，然后引用PAD 模块和端口。
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课设报告课程名称集成电路设计方向综合课程设计实验项目加法器实验仪器PC机、candence软件系别______理学院_姓名______ 凯__ __实验日期 ____ __________成绩_______________________目录一、概述 (3)1.1课题背景 (4)1.2课题意义 (4)二、设计流程 (5)三、课设容 (5)四、实验原理 (5)4.1加法器基本原理 (5)4.1.1 半加器基本原理 (5)4.1.2 全加器基本原理 (6)4.2.镜像加法器 (8)五、上机步骤： (10)5.1.画电路图步骤 (10)5.2画版图步骤 (11)六、加法器电路图： (11)6.1原理图： (11)6.2全加器电路图结构 (12)6.3自己画的电路图 (12)6.4波形验证： (13)6.5 TRAN（瞬态）分析 (13)6.6波形输出参数 (14)6.728管全加器网表 (16)6.8仿真波形 (17)6.9编译仿真波形结果分析 (17)七、版图设计 (18)7.1版图 (18)版图（L AYOUT）是集成电路设计者将设计并模拟优化后的电路转化成的一系列几何图形，包含了集成电路尺寸大小、各层拓扑定义等有关器件的所有物理信息。
版图的设计有特定的规则，这些规则是集成电路制造厂家根据自己的工艺特点而制定的。
不同的工艺，有不同的设计规则。
版图在设计的过程中要进行定期的检查，避免错误的积累而导致难以修改。
版图设计流程： (18)7.2版图设计规则 (19)7.3修改前版图 (20)7.4修改后版图 (21)八、课设心得 (22)一、概述集成电路是采用专门的设计技术和特殊的集成工艺技术，把构成半导体电路的晶体管、二极管、电阻、电容等基本单元器件，制作在一块半导体单晶片（例如硅或者砷化镓）或者瓷等绝缘基片上，并按电路要求完成元器件间的互连，再封装在一个外壳，能完成特定的电路功能或者系统功能，所有的元器件及其间的连接状态、参数规和特性状态、试验、使用、维护、贸易都是不可分割的统一体，这样而得的电路即是集成电路。
全加器作为基本的运算单元，在很多VLSI系统中都有很广泛的应用，是构建微处理器和DSP等运算电路的核心。
随着信息技术的不断发展，VLSI的集成度不断提高，人们对运算电路速度、功耗提出了新的要求，以降低功耗提高速度为目标，许多解决方案不断被提出。
如果能将速度、功耗、面积这些性能改进，势必对集成电路整体性能有所提升。
本文基于国际SMIC 0.18µm 1P6M 数字工艺、1.8V电源电压，计了一种电路结构简单，延时小，功耗低，芯片面积小的全加器结构；该全加器单元共用11只晶体管，通过在关键路径上采用三管XNOR门实现高速进位链，并且用反相器补充由于阈值电压损失造成的关键路径上逻辑电位的下降，满足了高速和低功耗的要求；用Verilog代码实现了全加器电路功能；使用cadence软件，绘制了全加器原理图、对原理图进行编译仿真，并验证了仿真结果。
本文提出的全加器结构在速度、功耗、面积性能上均有很大的提升。
The integrated circuit is the use of a special design techniques and special integration technology, the transistors constituting the semiconductor circuit, diodes, resistors, capacitors, and other basic single components, fabricated in a semiconductor single wafer (e.g. silicon or gallium arsenide) or a ceramic insulatingon the base sheet, and press the circuit required to complete the interconnection between the components, and then encapsulated in a housing, to complete a specific circuit function or system function, and all of the components and their connection status, parameter specifications and characteristics of state, trial,use, maintenance, are indivisible unity of the trade, derived from the circuit so that the integrated circuit.The full-adder as the basic computing unit, has a very wide range of applications in many VLSI systems is to build the core of the microprocessor and DSP arithmetic circuit. With the continuous development of IT, VLSI integration and speed of the arithmetic circuit, power consumption, new requirements, increase speed to reduce power consumption as the goal, many solutions are constantly being raised. If you can speed, power and area performance improvements, the bound has improved the overall performance of integrated circuits.Based on the International SMIC 0.18μm 1P6M digital process, supply voltage 1.8V, namely, a circuit structure is simple, small delay, low power consumption, small chip area of the full adder structure; the unit share 11 transistors, three XNOR gate in the critical path to achieve high-speed carry chain, and to supplement the decline in the potential of logic on the critical path due to the loss of threshold voltage caused by the inverter to meet the requirements of high-speed and low power consumption. Verilog code to achieve the functionality of the full adder circuit; cadence software, draw a schematic diagram of the full adder, compiled simulation, schematic and verify the simulation results. The full adder structure proposed in this paper have greatly improved in speed, power and area performance.1.1课题背景随着半导体集成电路制造工艺不断进步，特征尺寸不断缩小，工艺特征尺寸缩小到纳米级；工艺技术对结构的影响通过几十年的积累产生了质的变化，关于纳米工艺下的CMOS集成电路设计的研究也越来越重要。
随着集成电路的设计进入到纳米时代，片晶体管数目的增加，大大增加了芯片复杂度，晶体管特征尺寸的缩小则增加了物理设计的难度(纳米级的物理设计需要考虑串扰、片参数漂移、可生产性、电源完整性等一系列问题)，这些都大幅度增加了设计成本及设计周期。
在0．18微米之后晶体管工作电压难以随着工艺的进步而降低，虽然每个晶体管的功耗随着特征尺寸的缩小有所减少，但晶体管数目的增加以及主频的提高使得整个芯片的功耗大幅度增加，这部分功耗在芯片上产生热量使得芯片温度上升，会导致芯片效率降低或者操作错误，也会使得便携式电子产品的电池寿命降低。
所以在纳米工艺条件下对集成电路新结构的探索和追求以及对功耗问题的研究已经成为芯片系统设计的主题，更是集成电路领域一直发展的趋势。
全加器需要两个半加器组合，即全加器需要复杂性强得多的体系来完成逻辑运算。
近年来，实现全加器的各种逻辑类型相继被提出来，根本目的在于提高全加器速度和降低功耗。
由于全处理器需要更复杂性的分子体系，所以对全加器的性能有着越来越高的要求，总的来说，设计的鲁棒性、硅片面积、可靠性、驱动能力、输出阈值损失、延迟和功耗这些都可以作为衡量加法器性能的指标。
是设计全加器时需要着重考虑的因素。
1.2课题意义全加器作为基本的运算单元，在很多VLSI系统中都有很广泛的应用，是构建CPU和DSP等运算电路的核心，其速度和功耗以及面积等的性能将直接影响到整个集成电路的表现；如果能将这些性能改进，势必对集成电路整体性能有所提升；而随着信息技术的不断发展，人们对低功耗，高性能和高集成度的不断追求，电源电压不断降低，特征尺寸不断减小，已经达到纳米级水平，由此在集成电路设计中越来越多新的物理效应需要加以考虑，比如低电源电压下的信号驱动能力、互连延迟，纳米集成电路的漏电，功耗密度和物理实现等等；这些对低功耗高速度的追求对在纳米工艺下设计全加器的提出了许多挑战。
本文提出的11晶体管1位全加器，较当今各种文献介绍的全加器结构在速度和功耗以及尺寸上都有很大提升。
二、设计流程基于SMIC 0.18µm 1P6M 纳米CMOS工艺，设计了一种电路结构简单，延时小，功耗低，芯片面积小的全加器结构，该全加器单元共只用了28个只晶体管。