集成电路课程设计四位与非门的电路设计

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电路四输入与非门设计

电路四输入与非门设计

课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子1003班指导教师:封小钰工作单位:信息工程学院题目: CMOS四输入与非门电路设计初始条件:计算机、ORCAD软件、L-EDIT软件要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:2周2、技术要求:(1)学习ORCAD软件、L-EDIT软件。

(2)设计一个CMOS四输入与非门电路。

(3)利用ORCAD软件、L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计,并进行相应的设计、模拟和仿真工作。

3、查阅至少5篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。

时间安排:2013.11.22布置课程设计任务、选题;讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课程设计答疑事项。

2013.11.25-11.27学习ORCAD软件、L-EDIT软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。

2013.11.28-12.5对CMOS四输入与非门电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。

2013.12.6 提交课程设计报告,进行答辩。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)2 设计内容及要求 (2)2.1 设计的目的及主要任务 (2)2.2 设计思想 (2)3软件介绍 (3)3.1 OrCAD简介 (3)3.2 L-Edit简介 (4)4 COMS四输入与非门电路介绍 (5)4.1 COMS四输入与非门电路组成 (5)4.2 四输入与非门电路真值表 (6)5 Cadence中四输入与非门电路的设计 (7)5.1 四输入与非门电路原理图的绘制 (7)5.2 四输入与非门电路的仿真 (8)6 L-EDIT中四输入与非门电路版图的设计 (10)6.1 版图设计的基本知识 (10)6.2 基本MOS单元的绘制 (11)6.3 COMS四输入与非门的版图设计 (13)7课程设计总结 (14)参考文献 (15)与非门是一种非常常用的数字门电路,本文详细介绍了基于CMOS管的L-EDIT环境下的四输入与非门电路设计仿真及版图布局设计验证。

EDA课程设计报告--四位加法器设计

EDA课程设计报告--四位加法器设计

《EDA》课程设计题目:四位加法器设计学号: 200906024245姓名:梁晓群班级:机自094指导老师:韩晓燕2011年12月28日—2011年12月30日目录摘要----------------------------------3EDA简介---------------------------3概述----------------------------------4 1.1目的与要求-------------------4 1.2实验前预习-------------------41.3设计环境----------------------5四位全加器的设计过程----------52.1 半加器的设计-----------------62.2一位全加器的设计-----------92.3四位全加器的设计----------11收获与心得体会----------------13摘要本文主要介绍了关于EDA技术的基本概念及应用,EDA设计使用的软件Quartus7.2的基本操作及使用方法,以及半加器、1位全加器和四位全加器的设计及仿真过程。

EDA简介EDA的概念EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作.EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。

EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它的基本特征是:设计人员按照“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件,这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。

实验四与非门电路的逻辑功能与应用

实验四与非门电路的逻辑功能与应用

实验五 CMOS 电路的逻辑功能与测试一、【实验目的】1、 掌握常用CMOS 集成电路的逻辑功能,熟悉其外形和引脚排列。

2、 了解CMOS 电路实验中的注意事项。

3、 进一步了解组合逻辑电路的测试方法。

CD40XX4、 进一步了解数字电路实验台的使用办法。

5、 理解CMOS 集成电路及TTL 集成电路的异同。

二、【实验器材】 数字电路实验台、CD4001集成电路1块、CD4011集成电路1块 三、【实验内容】(一) CMOS 与非门逻辑电路的功能测试实验步骤:1、 了解CMOS 与非门电路CD4011的内部结构和引脚功能。

如下图所示。

2、 将CD4011集成电路固定到数字电路实验台实验板相应的插槽里,选4个门当中的一个进行测试,接好连线,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V DD 。

3、 检查无误后,按下图真值表中的数值进行相应引脚的连接,接通电源,根据相应引脚的电平读出测试结果,并填好真值表。

内部结构 真值表(二) CMOS 或非门逻辑电路的功能测试 实验步骤:1、 了解CMOS 或非门电路CD4001的内部结构和引脚功能。

如下图所示。

2、 将CD4001集成电路固定到数字电路实验台实验板相应的插槽里,选4个门当中的一个进行测试,接好连线,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V SS 。

3、 检查无误后,按下图真值表中的数值进行相应引脚的连接,接通电源,根据相应引脚的电平读出测试结果,并填好真值表。

内部结构 真值表(三) 或非门电路作控制门的测试 实验步骤:1、 在二或非门中,一个输入引脚作输入端、另一输入引脚作控制端。

如图所示,引脚B 作控制端、引脚A 作输入端,按要求连接好线路,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V SS 。

2、 将数字信号发生器输出信号连接到A 引脚,B 引脚分别接上高电平和低电平。

接通电源,用示波器观察Y 引脚的输出波形,并绘出相应波形。

IC课程设计 四位与非门电路设计

IC课程设计   四位与非门电路设计

兰州交通大学电子与信息工程学院I C 课程设计报告课题一:四位与非门电路设计课题二:三输入加法器电路专业电子科学与技术班级电子1001学号 201010024学生姓名牛昕炜设计时间 2012—2013学年第二学期目录目录------------------------------------------------------------- 2课程一四位与非门的电路设计------------------------------------ 4一概要--------------------------------------------------- 4二设计的原理---------------------------------------------- 41 两输入与非门--------------------------------------- 42 四输入与非门符号图及原理--------------------------- 43 电路图--------------------------------------------- 6三、课程设计的过程----------------------------------------- 61 网表文件-------------------------------------------- 62 打开网表文件仿真----------------------------------- 73 延时分析:------------------------------------------ 8课程二组合逻辑加法器------------------------------------------- 8一设计目的------------------------------------------------ 8二设计原理------------------------------------------------ 81 加法器真值表:-------------------------------------- 92 逻辑图---------------------------------------------- 93 电路图--------------------------------------------- 10三课程设计的过程---------------------------------------- 101 网表文件------------------------------------------ 102 打开网表文件仿真----------------------------------- 113 仿真分析(延时分析)------------------------------- 12四课程设计总结------------------------------------------- 13课程一四位与非门的电路设计一概要随着微电子技术的快速发展,人们生活水平不断提高,使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。

4bits超前进位加法器全定制设计实验报告

4bits超前进位加法器全定制设计实验报告
2.5
TPLH
Propagation Delay Time
A1~A4,B1~B4到C4
3
ns
TPHL
3
tT
2.5
tP
2.5
Av Power
4
Layout Area
150*180
2.5真值表
2.6逻辑图
工艺的主要参数(smic18工艺)
参数
参数定义
PMOS数值
NMOS数值
U0
迁移率
8.661m
34m
Vth
-0.4
mA
IOL
Low Level OutputVoltage
8
mA
2.3直流特性
Symbol
Parameter
Test Condition
Value
Units
TA=25°C
Min
Typ
Max
VOH
High Level OutputVoltage
VCC=Min,IOH=Max
VIL=Max,VIH=Min
mA
C0
-0.4
II
InputCurrent @ Max Input Voltage
VCC=Max
VI=7.2V
A,B
0.2
mA
C0
0.1
ICC
Supply Current
VCC=Maxl
Parameter
From (Input )to (Ouput)
Test Condition
(2)点选LM视窗上面的工具列File→New→Library;
(3)会产生New Library画面;
(4)在框内填入库名;

四位密码锁电路课程设计报告

四位密码锁电路课程设计报告

四位密码锁电路课程设计报告一、设计要求设计一种四位密码锁电路,需要具备以下功能:1. 开关控制:设有一个开关,可以开启或关闭密码锁电路。

2. 设置密码:密码为四位数字,可以自由设置。

3. 输入密码:密码通过数码管实时显示,可以输入四位数字的密码。

4. 锁定/解锁:输入正确的密码后,可以解锁,否则锁定密码锁。

5. 报警提示:在输入错误密码超过三次的情况下,会有报警提示。

二、电路设计1. 功能分析要实现以上要求的四位密码锁设计,可以将电路分为以下部分:1.1 时钟信号控制器:使用定时器生成一个,50ms的定时器中断来产生时钟信号,控制键盘扫描和密码输送。

1.2 数码管驱动:使用74LS47电路进行数码管动态扫描驱动。

同时,用4094低频同步移位寄存器输出数码管所显示的数字。

1.3 锁控制电路:使用继电器电路来实现锁的控制。

1.4 按键输入电路:使用74LS74 D触发器和IP3386A电位器来实现按键的输入。

1.5 密码比较电路:使用四路与非门来进行密码的比较操作。

1.6 报警提示:使用蜂鸣器进行声音提示。

2. 详细设计2.1 时钟信号控制器时钟信号控制器由XTAL时钟电路、定时器电路和键盘扫描电路组成。

2.1.1XTAL时钟电路XTAL时钟电路的工作原理是在石英晶体的两端加了一对金属片,当晶体被振动时,金属片之间产生的压电效应会生成一个稳定的频率和幅度的交变电压信号,这个信号的频率稳定高,精度高。

因此本电路选用4MHZ的外接石英晶体。

2.1.2 定时器电路定时器电路主要由1个555定时器芯片构成。

555定时器芯片是一种多功能集成电路,主要有两种工作方式:单稳态和多稳态。

本电路采用555定时器来实现一个50ms定时器。

2.1.3 键盘扫描电路键盘采用4×3的矩阵键盘,采用行列扫描方式进行扫描。

用74LS74 D触发器将键盘的行信号和处理器的时钟信号连接,通过对D触发器读写的方式来实现行信号的输入和输出。

与非门电路实验教案全攻略

与非门电路实验教案全攻略

本文将为您介绍与非门电路实验教案的全攻略,帮助您知晓如何搭建与非门电路,实现基本的逻辑功能,提高您的电子学习技能。

一、实验目的本实验的主要目的是通过实践的方式,帮助学生了解与非门电路的原理和基本特性,掌握与非门电路的搭建方法,提高学生的电子知识储备和创新能力。

二、实验原理与非门电路是由两个输入端口和一个输出端口组成的逻辑门电路。

当且仅当两个输入端口都为高电平时,输出端口才为低电平。

否则,输出端口为高电平。

例如,当输入端口 A 和输入端口 B 都为高电平时,输出端口为低电平,反之输出端口为高电平。

三、实验材料-拉线-面包板-电阻(220欧)-电容(1uF)-LED 灯 (红色)-9V 电池-七段数码管-74LS00 集成电路芯片四、实验步骤1.准备工作我们需要准备好所有实验材料和工具,将电阻和电容插入面包板的正确位置。

将拉线连接到面包板上的电源和地线。

2.搭建与非门电路将电池连接到面包板的电源端口上。

将集成电路芯片插入面包板的正确位置。

按照电路原理图的顺序,将拉线连接到电路芯片的正确引脚上。

3.测试与非门电路的功能将要测试的输入信号(即用拉线连接到面包板上的悬空端口)连接到与非门电路的两个输入端口上,并将 LED 灯连接到输出端口上。

使用开关或其他输入信号源来测试与非门电路的逻辑功能。

4.扩展与非门电路可以使用七段数码管等其他外设来扩展与非门电路的功能,并增加其实用价值。

五、实验注意事项1.在搭建与非门电路之前,务必阅读和理解电路原理图,以避免短路或损坏电路芯片等情况。

2.在搭建电路时,应仔细插入电路芯片和其他电子元器件,并检查其正确性。

3.在测试电路时,应使用适当的电击和电压,以避免损坏电子元器件。

4.在连接输入信号时,应注意其电压和电流范围,以避免输入信号源损坏。

六、实验结论学生通过本实验,可以了解与非门电路的原理和基本特性,掌握与非门电路的搭建方法,实现基本的逻辑功能,提高他们的电子学习技能和创新能力。

数字集成电路课程设计报告-4bits超前进位加法器全定制设计

数字集成电路课程设计报告-4bits超前进位加法器全定制设计

第1章概述1.1 课程设计目的•综合应用已掌握的知识•熟悉集成电路设计流程•熟悉集成电路设计主流工具•强化学生的实际动手能力•培养学生的工程意识和系统观念•培养学生的团队协作能力1.2 课程设计的主要内容1.2.1 设计题目4bits超前进位加法器全定制设计1.2.2 设计要求整个电路的延时小于2ns整个电路的总功耗小于20pw总电路的版图面积小于60*60um1.2.3 设计内容功能分析及逻辑分析估算功耗与延时电路模拟与仿真版图设计版图数据提交及考核,课程设计总结第2章功能分析及逻辑分析2.1 功能分析74283为4位超前进位加法器,不同于普通串行进位加法器由低到高逐级进位,超前进位加法器所有位数的进位大多数情况下同时产生,运算速度快,电路结构复杂。

其管脚如图2-1所示:图2-1 74283管脚图2.2推荐工作条件(根据SMIC 0.18工艺进行修改)表2-1 SMIC 0.18工艺的工作条件2.3直流特性(根据SMIC 0.18工艺进行修改)表2-2 SMIC 0.18直流特性2.4交流(开关)特性(根据SMIC 0.18工艺进行修改)表2-3SMIC 0.18工艺交流(开关)特性2.5真值表表2-4 4位超前进位加法器真值表2.6表达式定义两个中间变量Gi和Pi:所以:进而可得各位进位信号的罗辑表达如下2.7电路原理图超前进位加法器原理:对于一个N位的超前进位组,它的晶体管实现具有N+1个并行分支且最多有N+1个晶体管堆叠在一起。

由于门的分支和晶体管的堆叠较多使性能较差,所以超前进位计算在实际中至多智能限制于2或4位。

为了建立非常快速的加法器,需要把进位传播和进位产生组织成递推的树形结构,如图2-2所示。

一个比较有效的实现方法是把进位传播层次化地分解成N位的子组合:Co,0=GO+POCi,0Co,1=G1+P1G0+P1P0 Ci,0=( G1+P1G0)+(P1P0) Ci,0=G1:0+P1:0 Ci,0Co,2=G2+P2G1+P2P1G0+P2P1P0Ci,0=G2+P2Co,1 2-1 Co,3=G3+P3 G2+P3P2G1+P3P2P1G0+P3P2P1P0Ci,0=(G3+P3G2)+(P3P2)Co,1=G3:2+P3:2Co,1 在公式2-1中,进位传播过程被分解成两位的子组合。

课程设计—分频器的制作

课程设计—分频器的制作

电子技术课程设计报告学院:专业班级:学生姓名:学号:指导教师:完成时间:成绩:分频器的制作设计报告一. 设计要求把1000HZ的信号分成500Hz,100Hz的信号,用拨动开关控制。

发挥部分:1、200Hz信号的产生 2、倍频信号的产生。

二. 设计的作用、目的1、掌握运用中规模集成芯片设计分频器的方法。

2、掌握使用与非门、555单稳态产生倍频信号的方法。

三.设计的具体实现1、单元电路设计(或仿真)与分析1、分频信号的产生:电路图如下74ls192是同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有异步清零等功能。

在此电路中,计数器处于加计数状态,输入脉冲1000Hz由5脚输入,用清零法组成进制可变的计数器,并通过单刀双掷开关控制。

仿真结果图如下:①当开关拨到1档时,上面频率计数器计输入信号频率为1000Hz,下面频率计数器计数频率为500Hz信号。

②当开关拨到2档时,上面频率计数器计输入信号频率为1000Hz,下面输出频率计数器显示100Hz信号。

2、200Hz信号的产生:电路图如下74ls192是同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有异步清零等功能。

仿真结果图如下:在此电路中,计数器处于加计数状态,输入脉冲1000Hz由5脚输入,用清零法组成进制可变的计数器,2脚即输出200Hz信号。

2、倍频信号的产生:倍频信号原理图如下,输入信号由最左端输入方波(频率大于1000Hz并且峰峰值大于3v小于5v效果好)其中第一个与非门连接成非门使用,起着对输入信号倒相的作用。

这样,当有一个方波脉冲信号输入时,由C1、R1组成的微分电路将在脉冲信号的前沿产生一个正向微分脉冲信号,同时在方波下降沿处产生负向脉冲,另一路经过反相后,C2、R2微分电路产生负向脉冲(另一路产生正向脉冲同时)和负向脉冲,经过二极管滤除正向脉冲作为555单稳态的2脚触发端输入信号,而555单稳态3脚输出倍频后的方波。

仿真结果图如下:左端频率计数器显示的是输入的1000Hz的信号,右端频率计数器显示的是倍频后输出的2000Hz的信号示波器显示:号2000Hz。

设计一四位与非门的电路设计

设计一四位与非门的电路设计

四位与非门的电路设计一、课程设计的目的1、学会使用电路设计与仿真软件工具Hspice,纯熟地用网表文件来描绘模拟电路,并熟悉应用Hspice内部元件库。

通过该实验,掌握Hspice的设计方法,加深对课程知识的感性认识,增强电路设计与综合分析才能。

2、本次课程设计是用Hspice软件来实现对四位与非门电路的设计与仿真,熟悉用MOS器件来设计四位逻辑输入与非门电路,理解用MOS器件设计与TTL与非门的优缺点。

二、课程设计的内容和要求1、内容:用仿真软件HSPICE,用网表文件来描绘模拟电路;2、要求:用MOS器件来设计四位逻辑输入与非门电路。

三、设计的原理1、四输入与非门符号图及原理AB真值表如下所示四输入端CMOS与非门电路,其中包括四个串联的N沟道增强型MOS管和四个并联的P沟道增强型MOS管。

每个输入端连到一个N沟道和一个P沟道MOS管的栅极。

当输入端A、B、C、D中只要有一个为低电平时,就会使与它相连的NMOS管截止,与它相连的PMOS管导通,输出为高电平;仅当A、B、C、D全为高电平时,才会使四个串联的NMOS管都导通,使四个并联的PMOS管都截止,输出为低电平。

设计电路图如以下图所示:2、输入网表文件〔*.sp〕Hspice读入一个输入网表文件,并将模拟结果存在一个输出列表文件或图形数据文件中,输入文件<*.sp>包含以下内容:〔1〕电路网表〔子电路和宏、电源等〕〔2〕声明所要使用的库〔3〕说明要进展的分析〔4〕说明所要求的输出输入网表文件和库文件可以由原理图的四、课程设计的过程1、网表文件首先在orCAD中将上述原理图绘制出,仿真后确保电路图正确且可以实现与非功能,然后生成网表文件。

在文本文档中写出HSPICE 软件所要求的网表文件,并另存为*.sp文件。

网表文件如下:1ADDER Circuit.OPTIONS LIST NODE POST.TRAN 200P 60NM1 1 A VCC VCC PCH L=2u W=4u M2 2 B VCC VCC PCH L=2u W=4u M3 3 0 VCC VCC PCH L=2u W=4u M4 4 0 VCC VCC PCH L=2u W=4u M5 0 A 1 1 NCH L=2u W=4uM6 0 B 2 2 NCH L=2u W=4uM7 5 2 3 3 NCH L=2u W=4uM8 0 1 5 5 NCH L=2u W=4uM9 6 B 3 3 NCH L=2u W=4uM10 0 A 6 6 NCH L=2u W=4uM11 0 2 4 4 NCH L=2u W=4uM12 0 1 4 4 NCH L=2u W=4uM13 7 3 VCC VCC PCH L=2u W=4u M14 8 C VCC VCC PCH L=2u W=4u M15 S 0 VCC VCC PCH L=2u W=4u M16 10 0 VCC VCC PCH L=2u W=4u M17 0 3 7 7 NCH L=2u W=4uM18 0 C 8 8 NCH L=2u W=4uM19 11 8 S S NCH L=2u W=4uM20 0 7 11 11 NCH L=2u W=4uM21 12 C S S NCH L=2u W=4uM22 0 3 12 12 NCH L=2u W=4uM23 0 8 10 10 NCH L=2u W=4uM24 0 7 10 10 NCH L=2u W=4uM25 13 0 VCC VCC PCH L=2u W=4uM26 C1 13 VCC VCC PCH L=2u W=4uM27 0 4 13 13 NCH L=2u W=4uM28 0 10 13 13 NCH L=2u W=4uM29 0 13 C1 C1 NCH L=2u W=4u注释:第三行.TRAN 200P 60N 表示瞬态分析步长为200ps,时间为60ns第四~十一行为电路连接关系描绘语句。

集成电路实验报告 反相器与非门设计

集成电路实验报告 反相器与非门设计

集成电路集中上机实验报告——反相器、与非门设计学院:专业:姓名:学号:一、实验目的(一)全面了解Schematic设计环境,并学会运用(二)掌握与非门、或非门、反相器等电路原理图输入方法(三)掌握逻辑符号创建方法二、实验原理启动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,具体介绍如下:图2.1 Schematic Editing窗口菜单栏中可选菜单有Tool、Design、Window、Edit、Add、Check、Sheet、Options等项。

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。

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。

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。

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,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。

在所有元件的添加中,必须定义元件的属性。

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。

三、电路原理图设计的一般流程(一)创建库与视图(二)添加元件:在Schematic Editing窗口中,选择Add→Instance。

(三)添加Pins :在左侧Tool bar图标栏中选择pin icon图标,出现Add form,在Pin names栏中输入。

(四)添加Sources和Ground:选择Add→Instance,在Library column中选择analogLib,再选择vdd并添加到schematic中。

基于与非门的CMOS加法器设计

基于与非门的CMOS加法器设计

集成电路设计方向综合课程设计课设题目:加法器电路设计课设仪器:PC机、linux环境、Candence软件学院:专业:班级/学号:姓名:指导老师:目录一:课设内容 (3)二:课设目的 (3)三:加法器背景介绍 (3)四:半加器介绍 (4)1:半加器概念 (4)2:半加器真值表逻辑表达式 (4)五:半加器设计 (5)六:设计内容 (6)1:与非门结构 (6)2:与非门分析 (8)3:半加器电路图的绘制 (11)4:半加器版图的设计 (17)5:版图设计规则 (19)4:课设中出现的问题及分析 (22)七:课设心得 (22)一:课设内容1、查找文献,涉及一个加法器电路;2、基于Cadence的Virtuso平台画出电路图;3、采用Spectre对加法器进行仿真,主要仿真内容:加法器功能、负载电容、功耗;4、基于Virtuso平台画出加法器电路的版图,包括MOS晶体管的版图;5、提交课设报告;6完成答辩。

二:课设目的1:掌握集成电路设计技术和手段2:巩固数字集成电路所学知识3:提高搜集和综合信息能力,并能利用这些信息来实现自己所要实现的功能4:加深对Cadence软件使用的认识,并利用Cadence的Virtuso平台画出电路图5:掌握初步绘制版图的能力,并熟悉版图的设计规则三:加法器背景介绍人类社会的发展已经进入了信息时代,各种信息技术构成了信息时代的基础。

目前,与信息相关的计算机、微电子及通讯技术己经成为推动社会进步和国家发展的关键技术,而微电子技术又是信息技术的基础,因此集成电路产业己经成为整个电子信息产业的命脉。

而集成电路作为现代信息产业和信息社会的基础,是改造和提升传统产业的核心技术。

随着全球信息化、网络化和知识经济浪潮的到来,集成电路产业的地位越来越重要,它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。

加法器作为各类集成电路模块的核心部件,其重要性不可忽略。

加法运算是最重要最基本的运算,所有的其他基本算术运算,如减法、乘法、除法运算等最终都能归结为加法运算[1]。

四输入与非门电路版图设计

四输入与非门电路版图设计

成绩评定表学生姓名班级学号专业电子科学与技术课程设计题目四输入与非门电路和版图设计评语组长签字:成绩日期2013年月日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杨光锐班级学号1003040106课程设计题目四输入与非门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编辑四输入与非门电路原理图。

2.用tanner软件中的TSpice对四输入与非门电路进行仿真并观察波形。

3.用tanner软件中的L-Edit绘制四输入与非门版图,并进行DRC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:2012年月日专业负责人:2013年月日学院教学副院长:2013年月日目录1 绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计目标 (1)2 四输入与非门电路 (2)2.1电路原理图 (2)2.2四输入与非门电路仿真观察波形 (2)2.3四输入与非门电路的版图绘制 (3)2.4四输入与非门版图电路仿真观察波形 (4)2.5LVS检查匹配 (5)总结 (7)参考文献 (8)附录一:电路原理图网表 (9)附录二:版图网表 (10)1绪论1.1 设计背景tanner是用来IC版图绘制软件,许多EDA系统软件的电路模拟部分是应用Spice程序来完成的,而tanner软件是一款学习阶段应用的版图绘制软件,对于初学者是一个上手快,操作简单的EDA软件。

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。

四输入或非门版图设计

四输入或非门版图设计

四输入或非门课程设计学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 四输入或非门的设计初始条件:计算机、ORCAD软件,L-EDIT软件要求完成的主要任务:(包括集成电路专项实践工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、集成电路专项实践工作量:1周2、技术要求:(1)学习ORCAD软件,L-EDIT软件。

(2)设计一个四输入或非门电路。

(3)利用ORCAD软件,L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计,并进行相应的设计、模拟和仿真工作。

3、查阅至少5篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。

时间安排:2015.6.19布置集成电路专项实践任务、选题;讲解集成电路专项实践具体实施计划与课程设计报告格式的要求;集成电路专项实践答疑事项。

2015.6.19-6.20学习ORCAD软件,L-EDIT软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。

2015.6.21-6.25用ORCAD软件设计四输入或非门电路并进行仿真工作,再利用L-EDIT软件绘制其版图,完成集成电路专项实践报告的撰写。

2015.6.26 提交集成电路专项实践报告,进行答辩。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 .............................................................................................................................................. Abstract . (I)1 绪论 02 四输入或非门 (1)2.1 四输入或非门的电路结构 (1)2.2 四输入或非门的电路设计与仿真 (2)2.2.1 ORCAD软件介绍 (2)2.2.2 绘制电路图 (2)2.2.3 电路仿真 (3)2.4 四输入或非门的版图绘制 (5)2.4.1 L-EDIT软件介绍 (5)2.4.2 版图绘制 (5)3 总结 (9)参考文献 (10)摘要性能优越的四输入或非门是数字电路中很常见的一种逻辑电路,可广泛应用于算术逻辑单元等电路中。

四与非门电路的逻辑功能与应用

四与非门电路的逻辑功能与应用

实验五 CMOS 电路的逻辑功能与测试一、【实验目的】1、 掌握常用CMOS 集成电路的逻辑功能,熟悉其外形和引脚排列。

2、 了解CMOS 电路实验中的注意事项。

3、 进一步了解组合逻辑电路的测试方法。

CD40XX4、 进一步了解数字电路实验台的使用办法。

5、 理解CMOS 集成电路及TTL 集成电路的异同。

二、【实验器材】 数字电路实验台、CD4001集成电路1块、CD4011集成电路1块 三、【实验内容】(一) CMOS 与非门逻辑电路的功能测试实验步骤:1、 了解CMOS 与非门电路CD4011的内部结构和引脚功能。

如下图所示。

2、 将CD4011集成电路固定到数字电路实验台实验板相应的插槽里,选4个门当中的一个进行测试,接好连线,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V DD 。

3、 检查无误后,按下图真值表中的数值进行相应引脚的连接,接通电源,根据相应引脚的电平读出测试结果,并填好真值表。

内部结构 真值表(二) CMOS 或非门逻辑电路的功能测试 实验步骤:1、 了解CMOS 或非门电路CD4001的内部结构和引脚功能。

如下图所示。

2、 将CD4001集成电路固定到数字电路实验台实验板相应的插槽里,选4个门当中的一个进行测试,接好连线,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V SS 。

3、 检查无误后,按下图真值表中的数值进行相应引脚的连接,接通电源,根据相应引脚的电平读出测试结果,并填好真值表。

内部结构 真值表(三) 或非门电路作控制门的测试 实验步骤:1、 在二或非门中,一个输入引脚作输入端、另一输入引脚作控制端。

如图所示,引脚B 作控制端、引脚A 作输入端,按要求连接好线路,特别是不用的其他三个门的所有输入引脚都必须接到V SS 。

2、 将数字信号发生器输出信号连接到A 引脚,B 引脚分别接上高电平和低电平。

接通电源,用示波器观察Y 引脚的输出波形,并绘出相应波形。

集成电路课程设计--含2个 2-4线译码器的74HC139芯片

集成电路课程设计--含2个 2-4线译码器的74HC139芯片

集成电路课程设计----含2个2-4线译码器的74HC139芯片一.目的与任务本课程设计是《集成电路分析与设计》的实践课程,其主要目的是为了在了解了集成电路的基本结构的基础上进一步的学习集成电路的设计,本次设计通过对TANNER TOOLS PRO工具的使用让我们能够从简单入手到能设计一个完整的芯片,。

并进行电路仿真对比。

二.课程设计题目、内容及要求2.1 设计题目1.器件名称:一个3-8译码器的74HC138芯片;2.要求的电路性能指标:(1)可驱动10个LSTTL电路(相当于15pF电容负载);(2)输出高电平时,︱IoH︱≤20uA,Voh,min=4.4V;(3)输出低电平时,︱IoL︱≤4mA,Vol,max=0.4V;(4)输出级充放电时间tr = tf,tpd<25ns;(5)工作电源5V,常温工作,工作频率fwork =30MHz,总功耗Pmax=150mW。

2.2 设计内容(1)功能分析及逻辑设计(2)电路设计(3)估算功耗与延时(4)电路模拟与仿真(5)版图设计(全手工、层次化设计)(6)版图检查:DRC与LVS(7)后仿真(选做)(8)版图数据提交2.3 设计要求(1)独立完成设计74HC138 芯片的全过程;(2)设计时使用的工艺及设计规则:MOSIS:mamin08;(3)根据所用的工艺,选取合理的模型库;(4)选用以lambda(λ)为单位的设计规则;(5)全手工、层次化设计版图;(6)达到指导书提出的设计指标要求。

三、74HC139电路简介3.1 通用74HC139芯片的引脚图74HC139芯片包含两个2-4译码器,它的通用引脚图入图1其中,(1A0、1A1)和(2A0、2A1)分别为两个译码器的地址输入端,而1E (以下取名为Csa )和2E (以下取名为Csb )分别为两个译码器的使能端(低电平有效),1Y0~1Y7和2Y0~2Y7为译码器的数据输出端。

3.2通用74HC139的真值表 通用74HC139的真值表如表一3.3通用74HC139的逻辑表达式根据表一,我们可以很容易得到一下的逻辑表达式 Y0=E+A1+A0=01A A E ∙∙ Y1=E+A1+0A =01A A E ∙∙ Y2=E+1A +A0=01A A E ∙∙ Y3=E+1A +0A =01A A E ∙∙3.4通用74HC139的逻辑图,如图2所示图二所示为通用74HC139芯片的其中一个译码器的逻辑图。

四位数字的电子锁电路数电课程设计word精品

四位数字的电子锁电路数电课程设计word精品

四位数字的电子锁电路设计1四位数字的电子锁设计1.1电路原理系统框图1.2方案的比较1.2.1方案一总电路图:图2方案一总电路图图1电路原理框图原理说明:由数字开关与译码器输入密码,按键输入触发接成环形计数器的移位寄 存器,计数器记录密码输入个数来和控制各锁存器时钟端来使显示稳定,四位锁存 器时钟开关按下,74LS175存储密码,之后4个锁存器依次检测四个等于信号的输出, 若依次为一,则正确,否则错误。

计数器控制一次输入密码个数最多为四,超过则 错误。

密码比较使用74LS85四位数值比较器级联,只能依次输入正确密码触发74IS74 给信号输出正确密匙,输出结果驱动由传输门控制密码子正确是的开锁显示,正确 密码则led 灯亮解锁,反之蜂鸣器发出警报.1.1.2方案二总原理图:原理说明:如上电路图所示,由数字开关与译码器输入密码,分配器和锁存器分配 数据显示在数码管上,计数器记录密码输入个数来控制数据分配和控制各锁存器时 钟端来使显示稳定,四位锁存器时钟开关按下,74LS175存储当前,密码比较使用图3方案二的总电路图74LS85四位数值比较器级联,输出结果驱动由传输门控制密码子正确是的开锁显示, 以及密码错误的蜂鸣器报警。

1.3方案的选择两个方案相同之处:使用了编码器及反相器作为密码输入部分,用与非门进行电路输入错误信号是的封锁,密码检测部分都用了74IS85比较器用来对二次密码的检测和比较。

两方案制作都需要一定量芯片,制作成本较高;不同之处:方案一具备完备功能,满足实验全部要求,线路中用了网络标号做线路连接,使电路图简单美观,输入部分用了移位寄存器对输入信号移位已输入四位密码;方案二初步功能虽具备,但电路封锁后仍可改变末尾密码,有弊端,且整个电路图接线复杂,难制作出实物,用的是数据分配器对输入密码进行分配,74IS175对信号进行多次储存,计算复杂。

综合比较两方案,选择方案一为佳。

2整体设计方案的分析2.1输入单元电路电路图示:图4输入单元电路图原理说明:信号输入数J1开关,经74IS147编码器及反相器向储存器传输转化为二进制数,同时有方向加载个八位与非门及74IS194移位寄存器进行封锁及移位,74IS161计数器计数对数字输入信号进行计数,开关space对寄存器预置数,初始值为1000,开关w打开切断寄存器清除端低电平,输出低电平,不进行数字移位而由检测装置移位检测。

【精品】集成电路课程设计74hc138

【精品】集成电路课程设计74hc138

目录【摘要】.................................................... 错误!未指定书签。

1。

设计目的与任务........................................... 错误!未指定书签。

2。

设计要求及内容........................................... 错误!未指定书签。

3。

设计方法及分析........................................... 错误!未指定书签。

3.174HC138芯片简介...................................... 错误!未指定书签。

3.2工艺和规则及模型文件的选择........................... 错误!未指定书签。

3。

3电路设计............................................ 错误!未指定书签。

3.3.1输出级电路设计................................. 错误!未指定书签。

3.3。

2.内部基本反相器中的各MOS尺寸的计算........... 错误!未指定书签。

3.3。

3.四输入与非门MOS尺寸的计算................... 错误!未指定书签。

3.3。

4.三输入与非门MOS尺寸的计算................... 错误!未指定书签。

3。

3.5.输入级设计................................... 错误!未指定书签。

3。

3.6.缓冲级设计................................... 错误!未指定书签。

3。

3.7.输入保护电路设计............................. 错误!未指定书签。

3.4。

功耗与延迟估算..................................... 错误!未指定书签。

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集成电路课程设计
题目:四位与非门的电路设计
专业:电子科学与技术
班级:***
学号:***
姓名:***
指导老师:***
一.课程设计的目的
1. 学习Hspice 的安装及使用,并通过网表文件来描述模拟电路,了解Hspice 的内部元件库。

2. 用MOS 器件来设计四位逻辑输入与非门电路。

二. 课程设计内容
运用HSPICE 仿真软件以及网表文件来设计四位逻辑输入与非门电路。

三. 实验原理
四输入与非门符号图及原理:
A
D
C B
当输入端A 、B 、C 、D 中只要有一个为低电平时,就会使与它相连的NMOS 管截止,与它相连的PMOS 管导通,输出为高电平;仅当A 、B 、C 、D 全为高电平时,才会使四个串联的NMOS 管都导通,使四个并联的PMOS 管都截止,输出为低电平。

四. 网表文件
在文本文档中编写出Hspice 所需的网表文件,并另存为.sp 文件。

网表文件如下:
CMOS NAND4
.OPTIONS LIST NODE POST
.TRAN 20P 50N
.include'C:\synopsys\Hspice2005.03\cmimodel\libr ary\hua05.sp' tt
VCC VCC 0 5
MNMOS_1 N_1 A Gnd Gnd NCH W=2.5u L=250n
MNMOS_2 N_2 D N_1 N_1 NCH W=2.5u L=250n
MNMOS_3 N_3 C N_2 N_2 NCH W=2.5u L=250n
MNMOS_4 Vdd B N_3 N_3 NCH W=2.5u L=250n
MPMOS_1 Vdd A Vdd Vdd PCH W=2.5u L=250n
MPMOS_2 Vdd D Vdd Vdd PCH W=2.5u L=250n
MPMOS_3 Vdd C Vdd Vdd PCH W=2.5u L=250n
MPMOS_4 Vdd B Vdd Vdd PCH W=2.5u L=250n
V2 1 0 PULSE .2 4.8 0N 0N 0N 5N 10N
V3 2 0 PULSE .2 4.8 0N 0N 0N 5N 10N
V4 3 0 PULSE .2 4.8 0N 0N 0N 5N 10N
V5 4 0 PULSE .2 4.8 0N 0N 0N 5N 10N
.measure tran tf trig v(5) val=4.5 fall=1 targ v(5) val=0.5 fall=1
.measure tran tr trig v(5) val=0.5 rise=1 targ v(5) val=4.5 rise=1
.measure tran tpdr trig v(1) val=2.5 rise=1 targ v(5) val=2.5 fall=1
.measure tran tpdf trig v(1) val=2.5 fall=1 targ v(5) val=2.5 rise=1
.measure tpd param='(tpdr+tpdf)/2'
.MODEL PCH PMOS LEVEL=1
.MODEL NCH NMOS LEVEL=1
.END
五.仿真及实验截图
1.打开HSPICE软件,接着利用open打开上面的网表文件,
仿真,如下图所示:
输入波形,如下图所示:
六.实验心得体会
通过本次课程设计,使用了电路设计与仿真软件HSPICE,并练习用网表文件来描述模拟电路,用MOS器件来设计四位逻辑输入与非门电路,使我对HSPICE软件有一个更深层次的认识。

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