四输入或非门电路和版图设计说明
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成绩评定表
课程设计任务书
目录
目录 .................................................................. III 1.绪论 (1)
1.1 设计背景 (1)
1.2 设计目标 (1)
2.四输入或非门 (2)
2.1 四输入或非门电路结构 (2)
2.2 四输入或非门电路仿真 (3)
2.3 四输入或非门的版图绘制 (4)
2.4 四输入或非门的版图电路仿真 (5)
2.5 LVS检查匹配 (6)
总结 (7)
附录一:原理图网表 (9)
附录二:版图网表 (10)
1.绪论
1.1 设计背景
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。
1.2 设计目标
1.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑四输入或非门电路原理图。
2.用tanner软件中的TSpice对四输入或非门电路进行仿真并观察波形。
3.用tanner软件中的L-Edit绘制四输入或非门版图,并进行DRC验证。
4.用tanner软件中的TSpice对四输入或非门的版图电路进行仿真并观察波形。
5.用tanner软件中的layout-Edit对四输入或非门进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度。
2.四输入或非门
2.1 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S-Edit编辑四输入或非门电路原理图。
真值表如下2.1。
表2.1 四输入或非门的真值表
原理图如图2.1。
图2.1 四输入或非门的原理图
2.2 四输入或非门电路仿真
使用TSpice对原理图进行仿真。
首先,生成电路网表,如图2.2。
图2.2 生成原理图电路网表
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。波形图如下图2.3。
图2.3 四输入或非门电路输入输出波形图
2.3 四输入或非门的版图绘制
用L-Edit版图绘制软件对四输入或非门电路进行版图绘制,版图结果如图2.4。
图2.4 四输入或非门电路版图
进行DRC检测,检测是否满足设计规则。如图2.5。
图2.5 DRC验证结果
2.4 四输入或非门的版图电路仿真
同原理图仿真相同,首先生成电路网表。如图2.6。
图2.6 生成版图电路网表
添加激励、电源和地,同时观察输入输出波形,波形如图2.7。
图2.7 四输入或非门电路版图输入输出波形图
四输入或非门电路的版图仿真波形与原理图的仿真波形,基本一致,并且符合输入输出的逻辑关系,电路的逻辑设计正确无误。
2.5 LVS检查匹配
对四输入或非门进行LVS检查验证,首先添加输入输出文件,选择要查看的输出,观察输出结果检查四输入或非门原理图与版图的匹配程度。
首先导入网表,如下图2.8。
图2.8 导入网表
输出结果如图2.9。
图2.9 电路LVS检查匹配图
网表匹配,设计无误。
总结
通过两周的课程设计学习,综合运用所学的知识完成了设计任务。使我更进一步熟悉了专业知识,并深入掌握仿真方法和工具、同时为毕业设计打基础的实践环节。进一步熟悉设计中使用的主流工具,学习了良好的技术文档撰写方法;了解后端设计;加深综合对所学课程基础知识和基本理论的理解好掌握,培养了综合运用所学知识,独立分析和解决工程技术问题的能力;培养了在理论计算、制图、运用标准和规范、查阅设计手册与资料以及应用工具等方面的能力,逐步树立正确的设计思想。
在老师布置好题目后,我仔细进行设计,通过查阅各种参考书籍,最终把实验做出来了,达到了老师对本实验的要求。在这次设计中我收获颇丰,首先最直接的收获就是我巩固了这节课所学的知识,把它运用到实践中去,并且学到了许多在课本中所没有的知识。通过查阅相关知识,进一步加深对tannerr的了解。其次,我们不管做什么都不能粗心,如我们输入程序时把字母打错了时,保存文件时名称与程序中的名称不一样时,都会导致编译错误,在此过程中虽然浪费了不少时间,但这也让我注意到实际做设计时应该应该注意的问题,意识到自己的不足,对学过的知识了解不够深刻,掌握的不足够。
通过对典型IC集成电路的原理图和版图的绘制及仿真,对模拟电路的工作原理有了进一步的了解。再借助tanner软件模拟电路的原理图绘制及其版图生成,熟悉了tanner在此方面的应用,以增强计算机辅助电路模拟与设计的信心。
总的来说,这次设计还算成功,也让我明白了要把理论知识与实践结合起来,从实践中强化自己的理论,才能更好提高自己的实际动手能力和独立思考能力。如果在设计过程中遇到问题时,我们要有耐心的查找错误,这也是学习的过程。