无置位和复位端的CMOS D触发器版图设计

1.1 设计背景 .....................................................................................................................1 1.2 设计目标 .....................................................................................................................1 2.无置位和复位端的 CMOS D 触发器....................................................................................2 2.1 无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路结构 ........................................................2 2.2 无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路仿真 ........................................................3 2.3 无置位和复位端的 CMOS D 触发器的版图绘制 ....................................................4 2.4 无置位和复位端的 CMOS D 触发器的版图电路仿真 ............................................5 2.5LVS 检查匹配..............................................................................................................6 总 结..........................................................................................................................................7 参考文献 ....................................................................................................................................8 附录一：原理图网表 ................................................................................................................9 附录二：版图网表 ..................................................................................................................11
验证。
4.用 tanner 软件中的 TSpice 对版图电路进行仿真并观察波形。
5.用 tanner 软件中的 layout-Edit 对电路网表进行 LVS 检验观察原理图与版图的匹配
程度。
工作计划与进度安排:
第一周
周一：教师布置课设任务，学生收集资料，做方案设计。
周二：熟悉软件操作方法。
周三~四：画电路图
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。
8
沈阳理工大学课程设计
附录一：原理图网表
* SPICE netlist written by S-Edit Win32 7.03 * Written on Jul 4, 2013 at 19:51:57 * Waveform probing commands .probe .options probefilename="E:\tanner\LEdit90\Samples\bantu\Module0.dat" + probesdbfile="E:\tanner\LEdit90\Samples\bantu\dianlu.sdb" + probetopmodule="Module0" .include "E:\tanner\TSpice70\models\ml2_125.md" Vdd Vdd Gnd 5 VCP CP Gnd PULSE (0 5 0 10n 10n 50n 120n) VCP !CP Gnd PULSE (5 0 0 10n 10n 50n 120n) VD D Gnd PULSE (0 5 30n 10n 10n 30n 80n) .tran/op 10n 800n method=bdf .print tran v(CP) v(!CP) v(D) v(Q) * Main circuit: Module0 M1 N25 !CP !Q Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M2 N25 CP N58 Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M3 Q N25 Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M4 !Q Q Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M5 N33 CP N62 Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M6 N62 N58 Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M7 N58 N33 Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M8 D !CP N33 Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M9 N25 !CP N58 Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M10 N25 CP !Q Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M11 !Q Q Vdd Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M12 Q N25 Vdd Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u
课程设计题目 无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路和版图设计 实践教学要求与任务:
1.用 tanner 软件中的 S-Edit 编辑无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路原理图。
2.用 tanner 软件中的 TSpice 对无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路进行仿真并观察
波形。
3.用 tanner 软件中的 L-Edit 绘制无置位和复位端的 CMOS D 触发器版图，并进行 DRC
2.1 无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路结构
无置位和复位端的 CMOS D 触发器是一种常用的基本功能电路，广泛应用于数字逻 辑电路电路设计中。在这次课程设计中，使用 tanner 软件中的原理图编辑器 S-Edit 编 辑无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路原理图。详细描述各 MOS 管中栅、源、漏及衬 底的详细连接方式。
图 2.7 无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路版图输入输出波形图
无置位和复位端的 CMOS D 触发器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。
5
沈阳理工大学课程设计
2.5LVS 检查匹配
用 LVS 对无置位和复位端的 CMOS D 触发器进行 LVS 检查验证，首先添加输入输出 文件，选择要查看的输出，观察输出结果检查无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路原 理图与版图的匹配程度。
图 2.3 无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路输入输出波形图
3
沈阳理工大学课程设计
2.3 无置位和复位端的 CMOS D 触发器的版图绘制
(1)用 L-Edit 版图绘制软件对无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路进行版图绘制， 版图结果如图 2.4。
图 2.4 无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路版图
周五：电路仿真。
第二周
周一~二：画版图。
周三：版图仿真。
周四：验证。
周五：写报告书，验收。
指导教师：
专业负责人：
学院教学副院ຫໍສະໝຸດ Baidu：
年月日
年月日
年月日
II
沈阳理工大学课程设计
目录
目 录........................................................................................................................................III 1.绪 论.......................................................................................................................................1
4.用 tanner 软件中的 TSpice 对无置位和复位端的 CMOS D 触发器的版图电路进行 仿真并观察波形。
5.用 tanner 软件中的 layout-Edit 对无置位和复位端的 CMOS D 触发器进行 LVS 检 验观察原理图与版图的匹配程度。
1
沈阳理工大学课程设计
2.无置位和复位端的 CMOS D 触发器
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。通过使用 tanner 软件模拟电路的原理图绘制及其版图生成，熟悉了 tanner 在版图设计方面的应用，增强了计算机辅助电路模拟与设计的信心。
7
沈阳理工大学课程设计
参考文献
[1]廖裕平，陆瑞强. Tanner pro 集成电路设计与布局实战指导. 全华科技图书股份 有限公司印行,2006. [2]张志刚等著. 模拟电路版图的艺术. 科学出版社,2009.
(2)进行 DRC 检测，检测是否满足设计规则。检测结果如图 2.5。
图 2.5 DRC 验证结果
4
沈阳理工大学课程设计
2.4 无置位和复位端的 CMOS D 触发器的版图电路仿真
(1)同原理图仿真相同，首先生成电路网表。如图 2.6。
图 2.6 生成的版图电路网表
(2)添加激励、电源和地，同时观察输入输出波形，波形如图 2.7。
(1)导入网表，如下图图 2.8。
(2)输出结果如图 2.9。
图 2.8 导入网表
图 2.9 电路 LVS 检查匹配图
网表匹配，设计无误。
6
沈阳理工大学课程设计
总结
通过这次课程设计，让我加深了对版图设计的理解，同时也学会了专业工具的使用， 并深入掌握仿真工具、同时为毕业设计打基础的实践环节。
经过两周的努力，在老师的指导和同学的帮助下，进一步熟悉设计中使用的主流工 具，并顺利地完成了课程设计题目；同时也加深综合对所学课程基础知识和基本理论的 理解和掌握，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；增强了 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。
其中原理图如图 2.1。
图 2.1 无置位和复位端的 CMOS D 触发器的原理图
2
沈阳理工大学课程设计
2.2 无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路仿真
使用 TSpice 对原理图进行仿真。 （1）生成电路网表，如图 2.2。
图 2.2 生成原理图电路网表
_____
(2)给触发器的输入端加入 CP 和C P激励信号，信号 D 端加入信号。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。
1.2 设计目标
1.用 tanner 软件中的原理图编辑器 S-Edit 编辑无置位和复位端的 CMOS D 触发器电 路原理图。
2.用 tanner 软件中的 TSpice 对无置位和复位端的 CMOS D 触发器电路进行仿真并 观察波形。
3.用 tanner 软件中的 L-Edit 绘制无置位和复位端的 CMOS D 触发器版图，并进行 DRC 验证。
III
沈阳理工大学课程设计
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。
沈阳理工大学课程设计
学生姓名
成绩评定表
王前进
班级学号
1003040113
专业
电子科学与 技术
课程设计题目
无置位和复位端的 CMOS D 触发器电
路和版图设计
评 语
组长签字：
成绩 日期
年月日
I
沈阳理工大学课程设计
课程设计任务书
学 院 信息科学与工程学院 专 业
电子科学与技术
学生姓名
王前进
班级学号
1003040113