cadence D触发器

cadence    D触发器
cadence    D触发器

D触发器版图设计与仿真

一.实验目的

1.熟悉Hspice的用法以及网表的规则写法

1.熟悉cadence软件的使用以及如何利用cadence画版图

2.熟悉对版图DRC验证和lvs检查

二.实验器材

已安装Hspice和VWware软件的电脑,和虚拟机要有cadence软件三.实验内容

1)D触发器的电路仿真

2)Layout的认识

3)反相器Layout设计

4)DRC验证

5)LVS验证

四.实验步骤

1.写好D触发器的网表如下

.global VDD GND

.subckt dff D CLK Q

M1 NCLK CLK VDD VDD PMOS W=10U L=0.6U

M2 NCLK CLK GND GND NMOS W=10U L=0.6U

M3 D CLK A1 VDD PMOS W=10U L=0.6U

M4 D NCLK A1 GND NMOS W=10U L=0.6U

M5 A1 A2 VDD VDD PMOS W=2U L=1U

M6 A1 A2 GND GND NMOS W=2U L=2U

M7 A2 A1 VDD VDD PMOS W=30U L=0.6U

M8 A2 A1 GND GND NMOS W=15U L=0.6U

M9 A2 NCLK A3 VDD PMOS W=15U L=0.6U

M10 A2 CLK A3 GND NMOS W=15U L=0.6U

M11 A3 Q VDD VDD PMOS W=2U L=1U

M12 A3 Q GND GND NMOS W=2U L=2U

M13 Q A3 VDD VDD PMOS W=80U L=0.6U

M14 Q A3 GND GND NMOS W=50U L=0.6U

.end dff

.END

2.在Hspice软件上仿真,看波形图是否符合

3.画出D触发器版图,再进行DRC验证,得到必须为没有错误如下:

4.在linux系统里拷贝bd07.lvs和inv.gds和inv.sp到tes-dfft文件夹里,修改网表文件名为dff.sp,以及bd07.lvs和bd07.lpe的文件,并执行:CIW->File ->Export->Stream…生成dff.gds文件

5.进行lvs检查,终端代码如下:

%LOGLVS

%htv

%case

%cir /home/icer/test-dff/dff.sp (网表的路径)

%:con dff (网表中单元名)

%:exit

_____________________________

%PDRACULA

%:/g /home/icer/test-dff/bd07.lvs (LVS规则文件名)

%:/f

%./https://www.360docs.net/doc/f914599366.html,

6.检查上述生成lvsout文件,看原理图与版图是否匹配

7.进行lpe检查,生成PRENENT.DAT文件,终端代码如下:

%PDRACULA

%:/g /home/icer/test-dff/bd07.lpe (LVS规则文件名)

%:/f

%./https://www.360docs.net/doc/f914599366.html,

8.在windows下将PRENET修改成SP文件,然后打开文件,保存

9.编写HFZ.sp文件如下:

.include 'hua05.sp'

.include 'PRENET.sp'

.global VDD GND

X1 D CLK Q PRENET

V1 VDD GND 5

V2 D GND PULSE(0 5 0ns 0.1ns 0.1ns 25ns 45ns)

V3 CLK GND PULSE(0 5 0ns 0.1ns 0.1ns 15ns 20ns)

.OPTIONS POST

.tran 0.01ns 200ns

.end

10.将hua05.sp 和PRENET.sp,dff.sp 和HFZ.sp拷贝到同一个文件夹里

11.用Hspice打开HFZ.sp文件,分析,看波形图如下:

五.实验总结

本次实验对我受益匪浅,通过本次D触发器的实验,我更加熟悉了Hspice 软件和cadence软件,熟悉了利用这两个软件来制作网表,版图,以及DRC 验证,lvs检查,lpe检查。实验另外了熟悉了redhat linux系统的操作,实验中在检查lvsout文件时出现了不匹配的问题,通过发现这些问题和同学的帮助,实验结果才得以纠正。另外,掌握了版图之间的调用方法。

触发器逻辑功能测试及应用

实验六触发器逻辑功能测试及应用 一、实验目的: 1、掌握基本RS、JK、D、T与T′触发器的逻辑功能; 2、学会验证集成触发器的逻辑功能及使用方法; 3、熟悉触发器之间相互转换的方法。 二、实验原理: 触发器:根据触发器的逻辑功能的不同,又可分为: 三、实验仪器与器件: 实验仪器设备:D2H+型数字电路实验箱。 集成块:74LS112 74LS74 74LS04 74LS08 74LS02 74LS86 四、实验内容与步骤: 1、基本RS触发器逻辑功能的测试: CP J K S-D R-D 下降沿0 0 1 1 0 0 下降沿0 1 1 1 0 0 下降沿 1 0 1 1 0 1 下降沿 1 1 1 1 1 0 3、D触发器逻辑功能测试: D CP S-D R-D Q X X 0 1 0 X X 1 0 1 (2)D触发器逻辑功能测试: CP J K D S D R Q ×××0 1 0 ××× 1 0 1

D CP S-D R-D 0 上升沿 1 1 1 0 1 上升沿 1 1 0 1 4、不同类型时钟触发器间的转换: JK转换为D触发器: J D K D Q D DQ Q Q D D Q Q K Q J Q n n n n n n n n = = + = + = = + = + + ; ) ( 1 1 D转换为JK 触发器: n n n n n n Q J Q K D D Q Q K Q J Q = = = + = + + 1 1 JK转换为T触发器: K J T Q T Q T Q n n n = = + = +1 T转换为JK触发器: JK转换为RS触发器:RS转换为JK触发器: 五、实验体会与要求: 1、根据实验结果,写出各个触发器的真值表。 2、试比较各个触发器有何不同? 3、写出不同类型时钟触发器间的转换过程。 1

使用D触发器设计一个11001序列检测器介绍

讨论使用D触发器设计一个11001序列检测器,讨论序列可交迭(Overlap)检测和不可交迭检测在设计上的区别,讨论分别采用Mealy机设计和采用Moore机设计的区别,讨论未用状态的处理问题。 【要求】给出电路原理图或HDL代码,要求进行仿真,并给出仿真结果。 1.原件介绍 D触发器(74LS74)、“与”门(74LS08)、“或”门(74LS32)、“非”门(74LS04),集成电路引脚

2.设计思路 根据要求,设计的序列检测器有一个外部输入x和一个外部输出Z。输入和输出的逻辑关系为:当外部输入x第一个为"1",外部输出Z为"0";当外部输入x 第二个为"1",外部输出Z为"0";当外部输入第三个x为"0",外部输出Z为"0",当外部输入第四个x为“0”,外部输出Z为0,当外部输入第五个x为“1”,外部输出Z为“1”。假定有一个外部输入x序列以及外部输出Z为: 输入X 0 1 1 1 0 0 1 0 1 输出Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 要判别序列检测器是否连续接收了"11001",电路必须用不同的状态记载外部输入x的值。假设电路的初始状态为A,x 输入第一个"1",检测器状态由A装换到B,用状态B记载检测器接受了"11001"序列的第一个"1",这时外部输出Z=0;x输入第二个"1",检测器状态由B装换到C,用状态C 记载检测器接了“11001”序列的第二个"1",外部输出Z=0;x输入第三个"0",检测器状态由C装换到D,外部输出Z=0;x输入第四个为“0”,检测器状态由D装换到E,外部输出Z=0;x输入第五个为“1”,检测器状态由E装换到F,外部输出Z=1。然后再根据外部输入及其他情况时的状态转移,写出相应的输出。以上分析了序列检测器工作,由此可画出原始状态图。根据原始状态图可列出原始状态表。 状态转换表 A B D C E F 1\0 1\0 0\0 0\0 1\1 0\0 0\0 1\0 1\0 0\0 0\0

集成触发器及其应用电路设计

华中科技大学 电子线路设计、测试与实验》实验报告 实验名称:集成运算放大器的基本应用 院(系):自动化学院 地点:南一楼东306 实验成绩: 指导教师:汪小燕 2014 年6 月7 日

、实验目的 1)了解触发器的逻辑功能及相互转换的方法。 2)掌握集成JK 触发器逻辑功能的测试方法。 3)学习用JK 触发器构成简单时序逻辑电路的方法。 4)熟悉用双踪示波器测量多个波形的方法。 (5)学习用Verliog HDL描述简单时序逻辑电路的方法,以及EDA技术 、实验元器件及条件 双JK 触发器CC4027 2 片; 四2 输入与非门CC4011 2 片; 三3 输入与非门CC4023 1 片; 计算机、MAX+PLUSII 10.2集成开发环境、可编程器件实验板及专用电缆 三、预习要求 (1)复习触发器的基本类型及其逻辑功能。 (2)掌握D触发器和JK触发器的真值表及JK触发器转化成D触发器、T触发器、T 触发器的基本方法。 (3)按硬件电路实验内容(4)(5),分别设计同步3 分频电路和同步模4 可逆计数器电路。 四、硬件电路实验内容 (1)验证JK触发器的逻辑功能。 (2)将JK触发器转换成T触发器和D触发器,并验证其功能。 (3)将两个JK触发器连接起来,即第二个JK触发器的J、K端连接在一起, 接到第一个JK触发器的输出端Q两个JK触发器的时钟端CP接在一起,并输入1kHz 正方波,用示波器分别观察和记录CP Q、Q的波形(注意它们之间的时序关系),理解2分频、4分频的概念。 (4)根据给定的器件,设计一个同步3分频电路,其输出波形如图所示。然后组装电路,并用示波器观察和记录CP Q、Q的波形。 (5)根据给定器件,设计一个可逆的同步模4 计数器,其框图如图所示。图中,M为控制变量,当M=0时,进行递增计数,当M=1时,进行递减计数;Q、 Q为计数器的状态输出,Z为进位或借位信号。然后组装电路,并测试电路的输入、输出

施密特触发器和比较器的区别

施密特触发器和比较器的区别 案场各岗位服务流程 销售大厅服务岗: 1、销售大厅服务岗岗位职责: 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点; 2、销售大厅服务岗工作及服务流程 阶段工作及服务流程 班前阶段1)自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2)检查使用工具及销售大厅物资情况,异常情况及时登记并报告上级。 班中工作程序服务 流程 行为 规范 迎接 指引 递阅 资料 上饮品 (糕点) 添加茶水 工作 要求 1)眼神关注客人,当客人距3米距离 时,应主动跨出自己的位置迎宾,然后 侯客迎询问客户送客户

注意事项 15度鞠躬微笑问候:“您好!欢迎光临!”2)在客人前方1-2米距离领位,指引请客人向休息区,在客人入座后问客人对座位是否满意:“您好!请问坐这儿可以吗?”得到同意后为客人拉椅入座“好的,请入座!” 3)若客人无置业顾问陪同,可询问:请问您有专属的置业顾问吗?,为客人取阅项目资料,并礼貌的告知请客人稍等,置业顾问会很快过来介绍,同时请置业顾问关注该客人; 4)问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好,这里是XX销售中心,这边请”5)问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6)关注客人物品,如物品较多,则主动询问是否需要帮助(如拾到物品须两名人员在场方能打开,提示客人注意贵重物品); 7)在满座位的情况下,须先向客人致歉,在请其到沙盘区进行观摩稍作等

待; 阶段工作及服务流程 班中工作程序工作 要求 注意 事项 饮料(糕点服务) 1)在所有饮料(糕点)服务中必须使用 托盘; 2)所有饮料服务均已“对不起,打扰一 下,请问您需要什么饮品”为起始; 3)服务方向:从客人的右面服务; 4)当客人的饮料杯中只剩三分之一时, 必须询问客人是否需要再添一杯,在二 次服务中特别注意瓶口绝对不可以与 客人使用的杯子接触; 5)在客人再次需要饮料时必须更换杯 子; 下班程 序1)检查使用的工具及销售案场物资情况,异常情况及时记录并报告上级领导; 2)填写物资领用申请表并整理客户意见;3)参加班后总结会; 4)积极配合销售人员的接待工作,如果下班时间已经到,必须待客人离开后下班;

数电实验触发器及其应用

数电实验触发器及其应用 数字电子技术实验报告 实验三: 触发器及其应用 一、实验目的: 1、熟悉基本RS触发器,D触发器的功能测试。 2、了解触发器的两种触发方式(脉冲电平触发和脉冲边沿触发)及触发特点 3、熟悉触发器的实际应用。 二、实验设备: 1 、数字电路实验箱; 2、数字双综示波器; 3、指示灯; 4、74LS00、74LS74。 三、实验原理: 1、触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件,是构成多种时序 电路的最基本逻辑单元,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态,即“0”和“ 1 ”,在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。触发器有集成触发器和门电路(主要是“与非门” )组成的触发器。 按其功能可分为有RS触发器、JK触发器、D触发器、T功能等触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种。 2、基本RS触发器是最基本的触发器,可由两个与非门交叉耦合构成。 基本RS触发器具有置“ 0”、置“ 1”和“保持”三种功能。基本RS触发器

也可以用二个“或非门”组成,此时为高电平触发有效。 3、D触发器在CP的前沿发生翻转,触发器的次态取决于CP脉冲上升沿n+1来到之前D端的状态,即Q = D。因此,它具有置“ 0”和“T两种功能。由于在CP=1期间电路具有阻塞作用,在CP=1期间,D端数据结构变RS化,不会影响触发器的输出状态。和分别是置“ 0”端和置“ 1” DD 端,不需要强迫置“ 0”和置“ 1”时,都应是高电平。74LS74(CC4013, 74LS74(CC4042均为上升沿触发器。以下为74LS74的引脚图和逻辑图。 馬LD 1CP 1云IQ LQ GM) 四、实验原理图和实验结果: 设计实验: 1、一个水塔液位显示控制示意图,虚线表示水位。传感器A、B被水浸沿时

触发器及其应用实验报告 - 图文-

实验报告 一、实验目的和任务 1. 掌握基本RS、JK、T和D触发器的逻辑功能。 2. 掌握集成触发器的功能和使用方法。 3. 熟悉触发器之间相互转换的方法。 二、实验原理介绍 触发器是能够存储1位二进制码的逻辑电路,它有两个互补输出端,其输出状态不仅与输入有关,而且还与原先的输出状态有关。触发器有两个稳定状态,用以表示逻辑状态"1"和"0飞在二定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态,它是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件,是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。 1、基本RS触发器 图14-1为由两个与非门交叉祸合构成的基本RS触发器,它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。 基本RS触发器具有置"0"、置"1"和保持三种功能。通常称s为置"1"端,因为 s=0时触发器被置"1"; R为置"0"端,因为R=0时触发器被置"0"。当S=R=1时状态保持,当S=R=0时为不定状态,应当避免这种状态。

基本RS触发器也可以用两个"或非门"组成,此时为高电平有效。 S Q S Q Q 卫R Q (a(b 图14-1 二与非门组成的基本RS触发器 (a逻辑图(b逻辑符号 基本RS触发器的逻辑符号见图14-1(b,二输入端的边框外侧都画有小圆圈,这是因为置1与置。都是低电平有效。 2、JK触发器 在输入信号为双端的情况下,JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。本实验采用74LS112双JK触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。引脚逻辑图如图14-2所示;JK触发器的状态方程为: Q,,+1=J Q"+K Q 3 5

J Q CLK K B Q 图14-2JK触发器的引脚逻辑图 其中,J和IK是数据输入端,是触发器状态更新的依据,若J、K有两个或两个以上输入端时,组成"与"的关系。Q和Q为两个互补输入端。通常把Q=O、Q=1的状态定为触发器"0"状态;而把Q=l,Q=0 定为"}"状态。 JK触发器常被用作缓冲存储器,移位寄存器和计数器。 CC4027是CMOS双JK触发器,其功能与74LS112相同,但采用上升沿触发,R、S端为高电平

利用D触发器构成计数器

利用D触发器构成计数 器 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

数字电路实验设计: D触发器组成的4位异步二进制加法计数器一、选用芯片74LS74,管脚图如下: 说明:74LS74是上升沿触发的双D触发器, D触发器的特性方程为 二、设计方案: 用触发器组成计数器。触发器具有0 和1两种状态,因此用一个触发器就可以表示一位二进制数。如果把n个触发器串起来,就可以表示n位二进制数。对于十进制计数器,它的10 个数码要求有 10 个状态,要用4位二进制数来构成。下图是由D触发器组成的4位异步二进制加法计数器。 三、实验台: 四、布线: 1、将芯片(1)的引脚4、10连到一起, 2、将芯片(2)的引脚4、10连到一起, 3、将芯片(1)的引脚10和芯片(2)的引脚10连到一起, 4、将芯片(1)的引脚10连到+5V; 5、将芯片(1)的引脚1、13连到一起, 6、将芯片(2)的引脚1、13连到一起, 7、将芯片(1)的引脚13和芯片(2)的引脚13连到一起, 8、将芯片(1)的引脚13连到+5V; 9、将芯片(1)的引脚3接到时钟信号CP 10、将芯片(1)的引脚2、6接到一起,再将引脚2接到引脚11 11、将芯片(1)的引脚8、12接到一起,再将芯片(1)的引脚8接到芯片(2)的引脚3 12、将芯片(2)的引脚2、6接到一起,再将引脚6接到引脚11 13、将芯片(1)的引脚5、9分别接到Q 0、Q 1 ,再将芯片(2)的引脚5、9分 别接到Q 2、Q 3 14、分别将两芯片的14脚接电源+5V,分别将两芯片的7脚接地0V。

施密特触发器原理简介

施密特触发器简单介绍 本文来自: https://www.360docs.net/doc/f914599366.html, 原文网址:https://www.360docs.net/doc/f914599366.html,/sch/test/0083158.html 我们知道,门电路有一个阈值电压,当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。施密特触发器是一种特殊的门电路,与普通的门电路不同,施密特触发器有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上 升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压(),在输入信号从 高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压()。正向 阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压()。普通门电路的电压传输特性曲线是单调的,施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的[图6.2.2(a)(b)]。 图6.2.1 用CMOS反相器构成的施密特触发器 (a)电路(b)图形符号

图6.2.2 图6.2.1电路的电压传输特性 (a)同相输出(b)反相输出 用普通的门电路可以构成施密特触发器[图6.2.1]。因为CMOS门的输入电阻很高,所以 的输入端可以近似的看成开路。把叠加原理应用到和构成的串联电路上,我们可以推导出 这个电路的正向阈值电压和负向阈值电压。当时,。当从0逐渐上升到时, 从0上升到,电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。 因为此时电路状态尚未发生变化,所以仍然为0,, 于是,。与此类似,当时,。当从逐渐下降到 时,从下降到,电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻 的情况。因为此时电路状态尚未发生变化,所以仍然为, ,于是, 。通过调节或,可以调节正向阈值电压和反向阈值电压。不过,这个 电路有一个约束条件,就是。如果,那么,我们有及

触发器实用图解教程

ppt触发器实用图解教程 ppt触发器实用图解教程 ppt中自定义动画效果中自带的触发器功能,能在ppt中实现交互,给课件的课件的制作了很多的方便,也让ppt课件增添了许多亮点。 什么是触发器?我个人的理解,触发器就相当于一个“开关”,通过这个开关控制ppt中的动作元素(包括音频视频元素)什么时候开始运作或停止运动。例如,页面中有两个动作元素,一般情况下,动作元素的动作有一个先后关系,也就是说,那个动作元素先动,那个动作元素后动,是事先设定好了的,ppt作品运行时是不能调整其动作的先后顺序的。而在教学实践中,由于课堂是生成性的,而不是预设性的,往往存在动作顺序的不确定性,这时,触发器就能帮上大忙了。如图,同一页面中有1、2、3三个动作元素,通过触发器,可以让这三个动作元素随意的出现或消失,而不是按设定的顺序出现。 怎样才能实现让这三个动作元素随意的出现,而不是按设定的顺序出现。

首先给动作元素1进行动画设置,如下图 然后点击上图中矩形后面的小三角,打开动画效果设置对话框,

再点击上图中的效果选项,在弹出的对话框中选中“计时”标签 点击触发器,并选中“单击下列对象时启动效果”然后选中“矩形1”,最后“确定”就可以了。

按相同的方法,对动作元素2、3进行设置,所有的设置完成之后,你试试,是不是可以随意点击某个动作对象,某个动作对象就开始运动了? 思考一:这种触发器效果在课件制作是有什么作用? 附:利用自定义动画效果中自带的触发器功能可以轻松地制作出交互练习题 现在在powerpoint 2003,利用自定义动画效果中自带的触发器功能可以轻松地制作出交互练习题。触发器功能可以将画面中的任一对象设置为触发器,单击它,该触发器下的所有对象就能根据预先设定的动画效果开始运动,并且设定好的触发器可以多次重复使用。类似于authorware、flash等软件中的热对象、按钮、热文字等,单击后会引发一个或者的一系列动作。下面举一个制作选择题的例子来说明如何使用powerpoint的触发器。 1.插入文本框并输入文字 插入多个文本框,并输入相应的文字内容。要特别注意把题目、多个选择题的选项和对错分别放在不同的文本框中,这样可以制作成不同的文本对象。如图1就是一个小学数学选择题,这里一共有8个文本框。 图1 单选题 2.自定义动画效果 触发器是在自定义动画中的,所以在设置触发器之前还必须要设置选择题的

数字电路 触发器的功能测试实验报告

肇 庆 学 院 电子信息与机电工程 学院 数字电路 课 实验报告 12电气(1) 班 姓名 李俊杰 学号 201224122119 实验日期2014年5 月19 日 实验合作者:王圆圆 老师评定 实验题目:触发器的功能测试 一、实验目的 (一)掌握基本RS 触发器的功能测试。 (二)掌握集成触发器的电路组成形式及其功能。 (三)熟悉时钟触发器不同逻辑功能之间的相互转换。 (四)认识触发器构成的脉冲分频电路。 二、实验仪器: DZX-1型电子学综合实验装置 UT52万用表 GDS-806S 双踪示波器 74LS00 74LS74 74LS76 三、实验内容&数据分析 触发器具有两个稳定状态,用以表示逻辑状态“1”和“0”,在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态,它是一种具有记忆功能的二进制信息存贮器件,是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。第一步,将触发器74LS74、74LS76引出端排列图和状态表画在实验报告上。(注:此项内容必须在进实验室前完成。) (一)测试基本RS 触发器的逻辑功能 用两个与非门组成基本RS 触发器如图4-1,输入端R ,S 接逻辑电平开关输出插口,输出端Q 、Q 接逻辑电平显示插口,按表4-1要求测试。 表4-1 基本RS 触发器特性表(输入低电平有效) 图4-1 由74ls00连接成的基本RS 触发器 测试集成双JK 触发器74LS76的逻辑功能 1、测试D R 、 D S 端的复位、置位功能

74LS76逻辑符号如图4-2,对照其插脚(查阅附录B )取其中一JK 触发器,D R 、 D S 、J 、K 端分别接逻辑电平开关输出插口,CP 接单次脉冲源(正脉冲),Q 、Q 接至逻辑电平显示输入插口。要求在D R =0, D S =1以及 D S =0,D R =1时任意改变J 、K 及CP 的状态用“ⅹ”符 号表示,观测Q 、Q 状态。 图4-2 74LS76管脚排列 2、测试触发器的逻辑功能 按表4-2的要求改变J 、K 、CP 端状态,记录Q 的状态变化,观察触发器状态的更新发生在CP 脉冲(单脉冲)的上降沿还是下降沿?(注意D R 、D S 端的电平接法) 表4-3 集成双JK 触发器74LS76特性表2 图4-2 JK 触发器逻辑符号 3、JK 触发器的J 、K 端连在一起,构成T ’触发器。 在CP 端输入1MHZ 连续脉冲,用双踪示波器观察CP 、Q 端的波形,注意相位与时间的关系。

触发器及其应用

实验二触发器及其应用 一、实验目的 1.熟悉触发器的构成及工作原理; 2.掌握触发器的逻辑功能测试方法; 3.掌握触发器之间相互转换方法及实际应用。 二、实验原理 触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件,是构成多种时序电路的最基本逻辑单元。触发器具有两个稳定状态,即"0"和"1",在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。 1.基本RS触发器 图1为由二个与非门交叉藕合构成的基本RS触发器。基本RS触发器具有置"0"、置"1"和"保持"三种功能。通常称为置"1"端,因为 =0时触发器被置"1";为置"0"端,因为 =0时触发器被置"0",当 = =1时状态保持。基本RS触发器也可以用二个"或非门"组成,此时为高电平触发器。 图1基本RS触发器 2.D触发器 D触发器的状态方程为:Qn+1=D。其状态的更新发生在CP脉冲的边沿,74LS74等均为上升沿触发,故又称之为上升沿触发器的边沿触发器,触发器的状态只取决于时针到来前D端的状态。如下: 图2 双D触发器图3 D触发器逻辑符号

三、实验仪器与器件 数字电路实验箱示波器信号发生器 74LS00 74LS74 四、实验内容及步骤 1、两个TTL与非门相接构成基本RSFF,按下表的顺序在输入端加信号,观察并记录FF的Q 端的状态,将结果填入表中,并说明在各种输入状态下FF的功能。 2、用D触发器构成一个二分频器,并用示波器记录输入输出波形,参考电路如下图所示。 3、用EWB软件仿真一个由触发器构成的二倍频器,参考电路如下图所示。 五、实验结果 (要求记录实验结果,并与理论值对比分析)

基本触发器功能验证实验

基本触发器功能验证实验预习参考 (注意:所有表格均可用状态方程提前填好) 1、 R S 触发器 图1-5-1基本RS 触发器的原理图,公式(1-5-1)是RS 触发器的状态方程。 n n n n RQ Q Q S Q ==++1 1 (1-5-1 ) 图1-3-3基本RS 触发器 表1-5-1 R S Q (V ) Q (V ) 触发器状态 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1

图1-3-4基本RS 触发器实验连线图 2、D 触发器 图1-5-2基本RS 触发器的原理图,公式(1-5-2)是D 触发器的状态方程。 D Q n =+1 (1-4-2) (CP 上升沿有效) 图1-3-5 D 触发器IC 引脚图 表1-5-2 测试D 触发器置位、复位功能 CP D D R D S 1+n Q (V ) 1+n Q (V ) Q 状态 ф ф 1 ф ф 1 0

表1-5-3 D触发器同步功能测试 Qn 0 0 1 1 D 0 1 0 1 CP 0 ?0 ?0 ?0 ?Qn+1 图1-3-6 D触发器实验测试图

图1-3-7 D触发器实验测试图 3、JK触发器 图1-5-3JK触发器的原理图,公式(1-4-3)是JK触发器的状态方程。 +1(1-5-3) n Q n n = Q+ Q K J (CP下降沿有效) 图1-3-8 JK触发器的原理图

表1-5-4测试JK触发器逻辑功能 CP ? ? ? ?J 0 0 0 0 1 1 1 1 K 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 图1-3-9 JK触发器原理测试图

斯密特触发器

斯密特触发器 斯密特触发器又称斯密特与非门,是具有滞后特性的数字传输门. ①电路具有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压②与双稳态触发器和单稳态触发器不同,施密特触发器属于"电平触发"型电路,不依赖于边沿陡峭的脉冲.它是一种阈值开关电路,具有突变输入——输出特性的门电路.这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化(低于某一阈值)而引起的输出电压的改变.当输入电压由低向高增加,到达V+时,输出电压发生突变,而输入电压Vi由高变低,到达V-,输出电压发生突变,因而出现输出电压变化滞后的现象,可以看出对于要求一定延迟启动的电路,它是特别适用的.从IC内部的逻辑符号和“与非”门的逻辑符号相比略有不同,增加了一个类似方框的图形,该图形正是代表斯密特触发器一个重要的滞后特性。当把输入端并接成非门时,它们的输入、输出特性是:当输入电压V1上升到VT+电平时,触发器翻转,输出负跳变;过了一段时间输入电压回降到VT+电平时,输出并不回到初始状态而需输入V1继续下降到VT-电平时,输出才翻转至高电平(正跳变),这种现象称它为滞后特性,VT+—VT-=△VT。△VT称为斯密特触发器的滞后电压。△VT与IC的电源电压有关,当电源电压提高时,△VT略有增加,一般△VT 值在3V左右。因斯密特触发器具有电压的滞后特性,常用它对脉冲波形整形,使波形的上升沿或下降沿变得陡直;还可以用它作电压幅度鉴别。在数字电路中它也是很常用的器件。 施密特触发器 施密特波形图 施密特触发器也有两个稳定状态,但与一般触发器不同的是,施密特触发器采用电位触发方式,其状态由输入信号电位维持;对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号,施密特触发器有不同的阀值电压。 门电路有一个阈值电压,当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。施密特触发器是一种特殊的门电路,与普通的门电路不同,施密特触发器有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压,在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压。正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压。它是一种阈值开关电路,具有突变输入——输出特性的门电路。这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化(低于某一阈值)而引起的输出电压的改变。利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用,可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。输入的信号只要幅度大于vt+,即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。当输入电压由低向高增加,到达V+时,输出

D触发器的设计

目录 第一章绪论0 简介0 集成电路0 版图设计1 软件介绍1 标准单元版图设计1 标准单元版图设计的概念1 标准单元版图设计的历史1 标准单元的版图设计的优点2 标准单元的版图设计的特点2 第二章D触发器的介绍 2 简介2 维持阻塞式边沿D触发器3 电路工作过程3 状态转换图和时序图3 同步D触发器3 电路结构3 逻辑功能4 真单相时钟(TSPC)动态D触发器4 第三章工艺基于TSPC原理的D触发器设计5 电路图的设计5 创建库与视图5 基于TSPC原理的D触发器电路原理图5 创建D触发器版图6 设计步骤6 器件规格7 设计规则的验证及结果8 第四章课程设计总结9 参考文献 9 第一章绪论 简介 集成电路 集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。是一种微型电子器件或部件,采

用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。 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。集成电路制造厂家根据版图来制造掩膜。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。设计者只有得到了厂家提供的规则以后,才能开始设计。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。很多集成电路的设计软件都有设计版图的功能,Cadence 的Virtuoso的版图设计软件帮助设计者在图形方式下绘制版图。 对于复杂的版图设计,一般把版图设计分成若干个子步骤进行: (1)划分为了将处理问题的规模缩小,通常把整个电路划分成若干个模块。(2)版图规划和布局是为了每个模块和整个芯片选择一个好的布图方案。(3)布线完成模块间的互连,并进一步优化布线结果。 (4)压缩是布线完成后的优化处理过程,他试图进一步减小芯片的面积。软件介绍 目前大部分IC 公司采用的是UNIX 系统,使用版本是SunSolaris。版图设计软件通常为Cadence ,它是一个大型的EDA 软件,它几乎可以完成电子设计的方方面面,包括ASIC 设计、FPGA设计和PCB 设计。软件操作界面人性化,使用方便,安全可靠,但价格较昂贵。 标准单元版图设计 标准单元版图设计的概念 标准单元,也叫宏单元。它先将电路设计中可能会遇到的所有基本逻辑单元的版图, 按照最佳设计的一定的外形尺寸要求, 精心绘制好并存入单元库中。实际设计ASIC电路时, 只需从单元库中调出所要的元件版图, 再按照一定的拼接规则拼接, 留出规则而宽度可调的布线通道, 即可顺利地完成整个版图的设计工作了。 基本逻辑单元的逻辑功能不同, 其版图面积也不可能是一样大小的。但这些单元版图的设计必须满足一个约束条件, 这就是在某一个方向上它们的尺寸必须是完全一致的, 比如说它们可以宽窄不一, 但它们的高度却必须是完全相等的,这就是所谓的“等高不等宽”原则。这一原则是标准单元设计法得以实施的根本保证。 标准单元版图设计的历史 随着集成电路产业迅猛的发展,工艺水平不断提高,集成电路特征尺寸循着摩尔定律不断缩小。设计芯片时需要考虑的因素越来越多,芯片设计的复杂程度也越来越高。因而尽可能复用一些已经通过工艺验证的IP核可以提高设计的效率,降低芯片设计的成本。

D触发器工作原理

D触发器工作原理 D触发器工作原理 主从JK触发器是在CP脉冲高电平期间接收信号,如果在CP高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器产生与逻辑功能表不符合的错误状态。边沿触发器的电路结构可使触发器在CP脉冲有效触发沿到来前一瞬间接收信号,在有效触发沿到来后产生状态转换,这种电路结构的触发器大大提高了抗干扰能力和电路工作的可靠性。下面以维持阻塞D触发器为例介绍边沿触发器的工作原理。 维持阻塞式边沿D触发器的逻辑图和逻辑符号如图9-7所示。该触发器由六个与非门组成,其中G1、G2构成基本RS触发器,G3、G4组成时钟控制电路,G5、G6组成数据输入电 路。和分别是直接置0和直接置1端,有效电平为低电平。分析工作原理时,设和 均为高电平,不影响电路的工作。电路工作过程如下。 (a) 逻辑图 (b) 逻辑符号 图9-7 维持阻塞型D触发器 ①CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出为1,触发器的状态不变。同时,由于至G5和至G6的反馈信号将这两个门G5、G6打开,因此可接收输入信号,使=,= =。 ②当CP由0变1时,门G3和G4打开,它们的输出和的状态由G5和G6的输出状态决定。==,==。由基本RS触发器的逻辑功能可知,=。

③触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。G3和G4打开后,它们的输出和的状态是互补的,即必定有一个是0,若为0,则经G4输出至G6输入的反馈线将G6封锁,即封锁了D通往基本RS触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。G3为0时,将G4和G5封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁;G3输出端至G5反馈线起到使触发器维持在1状态的作用,称作置1维持线;G3输出端至G4输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。因此,该触发器称为维持阻塞触发器。 由上述分析可知,维持阻塞D触发器在CP脉冲的上升沿产生状态变化,触发器的次态取决于CP脉冲上升沿前D端的信号,而在上升沿后,输入D端的信号变化对触发器的输出状态没有影响。如在CP脉冲的上升沿到来前=0,则在CP脉冲的上升沿到来后,触发器置0;如在CP脉冲的上升沿到来前=1,则在CP脉冲的上升沿到来后触发器置1。维持阻塞触发器的逻辑功能表如表9-4所示。 表9-4 触发器的逻辑功能表 说明 0 0 复位 1 1 置位 依据逻辑功能表可得触发器的状态方程为 (9-2) 【例9-4】已知上升沿触发的D触发器输入和时钟CP的波形如图9-8所示,试画出端波形。设触发器初态为0。 图9-8 维持阻塞触发器的波形图

基本RS触发器逻辑功能测试

实训九基本R-S触发器功能测试 一、实训目的 1.通过实训熟悉基本RS触发器的逻辑功能与特点; 2.通过实训掌握基本RS触发器的测试方法; 3.通过实训熟悉异步输入信号RD、SD、RD、SD的作用; 4.通过实训掌握基本RS触发器的典型应用; 二、实训原理 基本RS触发器就是由两个与非门交叉耦合组成,它就是最基本的触发器,也就是构成其它复杂触发器电路的一个组成部分。当R D=S D=1时,两个与非门的工作都尤如非门,Q接至与非门G2的输入,使G2输出为Q;Q接至与非门G1的输入,使G1的输出为Q。从而使触发器维持输出状态不变。 三、实训仪器与设备 S303-4型(或其它型号)数字电路实训箱一只; SR8(或其它型号)双踪示波器一只; 直流稳压电源一台; 74LS00 二输入四与非门1片。 四、实训内容与步骤 1.两个TTL与非门首尾相接构成的基本R-S触发器的电路如图7-2-1所示逻辑电路。为 图9-1 基本R-S触发器功能测试 2.按表9-1所示的顺序在Sd、Rd两端信号,观察并记录R-S触发器Q端的状态,并将结果填入表9-1中 表9-1 3.Sd 4.Sd端接高电平,Rd端加脉冲。

5.令Sd=Rd,在Sd端加脉冲。 6.记录并观察2、3、4三种情况下,Q,Q n+1端的状态。从中总结基本R-S触发器的Q端的状态改变与输入端的关系。 五、实训思考题 试根据基本R-S触发器给定的输入信号波形画出与之对应的输出端的波形; 试写出基本R-S触发器的约束方程,并说明哪个就是复位端、哪个就是置位端? 六、训注意事项 接线时要注意电路图中各引脚的编号,连接时不要接错; 手动施加0、1输入电平时要注意开关动作的稳定性与可靠性,要避免开关的抖动; 用双踪示波器观察输出波形时,要注意选择一个较为合适的输入信号的频率。 实训十、计数器的功能测试 一、实训目的 1.掌握计数器的工作原理; 2.通过实训熟悉计数器的功能特点与典型应用; 3.通过实训掌握如何利用现有集成计数器来构成N进制计数器的方法。 二、实训原理 计数器就是一种含有若干个触发器、并按预定顺序改变各触发器的状态来累计输入脉冲个数的数字电路,被广泛应用于定时、分频及各种数字电路中。用JK触发器设计一个四位异步二进制加法器。CP接低频连续脉冲,输出接指示灯。观察指示灯的变化规律,写出状态图。 三、实训仪器与设备 1.S303-4型(或其它型号)数字电路实训箱一只; 2.SR8(或其它型号)双踪示波器一只; 3.直流稳压电源一台; 4.74LS00 二输入四与非门1片; 5.74LS160 十进制计数器1片; 6.74LS74 双D触发器2片; 7.74LS49 4线-七段译码器1片。 四、实训内容与步骤 六进制计数器,图10-1就是用74LS160实现六进制计数器的参考电路。当 Q3Q2Q1Q0=0111时,经过与非门所产生的零脉冲迅速使计数器清零,之后在输入CP脉冲的作用下,依次输出0000→0001→0010→0011→0100→0101→0000。输入低频连续脉冲,观察数码管的显示结果。

D触发器设计

要求:采用0.25um CMOS工艺(SPICE模型,BSIM3.1)设计一个基于传输门结构的D触发器,要求该D触发器带有异步高电平置位。 1)用HSPICE仿真验证该D触发器功能的正确性。 2)利用HSPICE仿真得出该D触发器的建立时间、保持时间和传输延时的值,假设D触发器的负载是该D触发器的数据输入端。 3)请优化该D触发器的晶体管尺寸,使建立时间最小。 4)优化尺寸使传输延时最小。 仿真过程中,输入信号和clock的跳变沿(上升沿时间和下降沿时间)统一为0.2ns。如下面的clock的例子: vclk clock 0 pulse (0 2.5 0 0.2n 0.2n 4.8n 10n) 建立时间定义含混,难以精确确定。一般减小寄存器数据到clock的时间不会使输出立刻出错,但它会使输出延时增大,所以一般建立时间的定义有两种方法: (b) 1、定义成时钟之前数据输入必须有效的时间。(但有效的含义是什么,难以精确确定) 2、定义成使D-Clk时间差与tc-q延时的和最小时寄存器的工作点。这一点使触发器的延时总开销最小。即图(b)中斜率45度的点。X轴和Y轴等比例! 在全定制设计中这个值可以比较接近出错点,但在半定制标准单元设计中,寄存器的建立时间和保持时间定义成相对tcq增大一个固定百分比时(一般为5%),数据-时钟的时间差。注意,这些曲线在0-1和1-0翻转时不同,因此0和1值得建立时间和保持时间是不一样的,另外建立时间和保持时间还和时钟与数据的斜率有关,在非线性模型中用一个二维表格表示。 在本练习中,采用第二种建立时间定义方法。假定都采用使输出延时比原来增大5%的时间点作为建立时间。分别测量输出“1”和输出“0”的不同的建立时间。保持设计的定义与此相似,,同样用输出延时增加5%作为定标点。

全定制施密特触发器汇总

成绩评定表 I

课程设计任务书 II

摘要 施密特触发器(Schmitt Trigger)是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。利用它所具有的电位触发特性,可以进行脉冲整形,把边沿不够规则的脉冲整形为边沿陡峭的矩形脉冲;通过它可以进行波形变换,把正弦波变换成矩形波;另一个重要用途就是进行信号幅度鉴别,只要信号幅度达到某一设定值,触发器就翻转。本次课程设计是在cadence公司的全定制平台IC5141下,完成了施密特触发器的全定制电路设计。根据施密特触发器在性能上的特点以及设计要求,采用180nmpdk工艺库并用CMOS工艺实现。实现施密特触发器的关键是反馈电路的构建,最简单的方法是采用电阻反馈的方式。首先,根据电路图进行原理图的绘制,然后进行电路测试。在版图部分要对N管和P管进行例化。最后,进行DRC和LVS验证。 IC5141工具主要包括集成平台design frame work II、原理图编辑工具virtuoso schematic editor、仿真工具spectre、版图编辑工具virtuoso layout editor、以及物理验证工具diva。 关键字:施密特触发器;全定制;物理验证; III

目录 1 电路设计 (1) 1.1 原理分析 (1) 1.2 施密特触发器电路 (1) 2 施密特原理图输入 (3) 2.1 建立设计库 (3) 2.2 电路原理图输入 (4) 3电路仿真与分析 (5) 3.1 创建symbol (5) 3.2 创建仿真电路图 (5) 3.3 电路仿真与分析 (6) 4 电路版图设计 (9) 4.1 建立pCell库版图 (9) 4.2 pCell库器件参数化 (11) 4.3 器件板图绘制 (14) 5物理验证 (17) 5.1 设计规则检查DRC (17) 5.2 LVS检查 (17) 结论 (21) 参考文献 (22) IV

D触发器的设计

目录 第一章绪论 (1) 1.1 简介 (1) 1.1.1 集成电路 (1) 1.1.2 版图设计 (1) 1.2 软件介绍 (2) 1.3 标准单元版图设计 (2) 1.3.1 标准单元版图设计的概念 (2) 1.3.2 标准单元版图设计的历史 (2) 1.3.3 标准单元的版图设计的优点 (3) 1.3.4 标准单元的版图设计的特点 (3) 第二章 D触发器的介绍 (4) 2.1 简介 (4) 2.2 维持阻塞式边沿D触发器 (4) 2.2.1 电路工作过程 (4) 2.2.2 状态转换图和时序图 (5) 2.3 同步D触发器 (5) 2.3.1 电路结构 (5) 2.3.2 逻辑功能 (6) 2.4 真单相时钟(TSPC)动态D触发器 (6) 第三章 0.35um工艺基于TSPC原理的D触发器设计 (8) 3.1 电路图的设计 (8) 3.1.1 创建库与视图 (8) 3.1.2 基于TSPC原理的D触发器电路原理图 (8) 3.2 创建 D触发器版图 (9) 3.2.1 设计步骤 (9) 3.2.2 器件规格 (11) 3.3 设计规则的验证及结果 (11) 第四章课程设计总结 (13) 参考文献 (14)

第一章绪论 1.1 简介 1.1.1 集成电路 集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。是一种微型电子器件或部件,采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。 1.1.2 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。集成电路制造厂家根据版图来制造掩膜。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。设计者只有得到了厂家提供的规则以后,才能开始设计。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。很多集成电路的设计软件都有设计版图的功能,Cadence 的Virtuoso的版图设计软件帮助设计者在图形方式下绘制版图。 对于复杂的版图设计,一般把版图设计分成若干个子步骤进行: (1)划分为了将处理问题的规模缩小,通常把整个电路划分成若干个模块。(2)版图规划和布局是为了每个模块和整个芯片选择一个好的布图方案。(3)布线完成模块间的互连,并进一步优化布线结果。 (4)压缩是布线完成后的优化处理过程,他试图进一步减小芯片的面积。

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