bi-mos逻辑与非门电路超大规模集成电路课程设计解读.doc
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1、课程设计任务书学生姓名: 专业班级:电子1102班指导教师: 工作单位:信息工程学院题目:Bi-mos逻辑与非门电路初始条件:计算机、ORCA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ORCA软件,L-EDIT软件。(2)设计一个Bi-mos逻辑与非门电路电路。(3)利用ORCA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:2014
2、.12.29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。2014.12.29-12.31 学习ORCA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。2015.1.1-1.8对半加器电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。 2015.1.9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 日目录目录2.摘要L.AbstractII1与非门的设计1.1.1与非门介绍1.1.2与非门逻辑符号1.2软件介绍2.2.1 OrCAD简介2.2.2 L-Edit 简介2.3 Bi-mos逻辑与非门
3、电路的设计 34 Bi-mos电路的版图设计 6.4.1版图设计的目标6.4.2 Bi-mos电路版图设计 .6.4.2.1 PMOS单元的绘希9 64.2.2 NMOS单元的绘希9 7.4.2.3新增PMOS衬底接触点单元的绘制 84.2.4新增NMOS衬底接触点单元94.2.5沉底接触点单元和 MOS单元的连接 94.2.6三极管的绘制104.2.7 Bi-cmos 电路的绘制9 1.05心得与体会12摘要Bi-mos逻辑与非门电路由于工艺技术的进步以及功耗低、稳定性高、抗干扰性强、 噪声容限大、可等比例缩小、以及可适应较宽的环境温度和电源电压等一系列优点,成为 现在设计的主流技术。在Bi
4、-mos逻辑与非门电路设计中,与非电路的设计与应用是非常重 要的。设计者可以根据芯片的不同功能和要求采用各种不同结构的与非电路,从而实现电 路的最优化设计。本文介绍了用ORCA软件,L-EDIT软件来绘制Bi-mos逻辑与非门电路的方法步骤,以及 版图等相关容。主要包括Bi-mos逻辑与非门电路的原理、ORCA软件,L-EDIT软件的介绍、 用ORCA软件,L-EDIT软件搭建电路和进行电路仿真以及绘制版图的具体步骤等内容。关键词:Bi-mos逻辑与非门电路、ORCA软件、L-EDIT软件、仿真IAbstractBi - nand gate MOS logic circuit due to t
5、he progress of tech no logy and low powerconsumption, high stability, strong anti-interferenee, noise toleranee, can be reduced proportion, and can adapt to a wide temperature and supply voltage and a series of adva ntages, and is now the main stream tech no logy of the desig nn the Bi - nand gate M
6、OS logic circuit desig n, and the circuit desig n and applicati on is very importa nt.Desig ner can accord ing to the differe nt features and requireme nts of the chip used in a variety of differe nt structure and the circuit, so as to realize the optimizati on of circuit desig n.With ORCAD software
7、 has been introduced in this paper, L - EDIT software to map the Bi - nand gate MOS logic circuit method step, and Ian dscape, etc.Ma inly in cludes the Bi - nand gate MOS logic circuit principle, ORCAD software, the introduction of L - EDIT software, with ORCAD software, L - EDIT software to build
8、circuit and circuit simulation and detailed step of Ian dscape, etc.Keywords: Bi - nand gate MOS logic circuit、ORCAD software, L - EDIT software Simulationii1与非门的设计1.1与非门介绍与非门是数字电路的一种基本逻辑电路。 与非门是与门和非门的结合,先进行与运算, 再进行非运算。若当输入均为高电平1,则输出为低电平0;若输入中至少有一个为低电 平0,则输出为高电平1。与非门可以看作是与门和非门的叠加。简单说,与非与非,就 是先与后非。与非
9、门真值表如表1所示。表1与非门真值表AB丫001011101110逻辑表达式为丫二AB1.2与非门逻辑符号图1即为与非门的逻辑符号图1与非门的逻辑符号12软件介绍2.1 OrCAD 简介OrCAD Capture即为Capture。利用Capture软件,能够实现绘制电路原理图以及为制 作PC和口可编程的逻辑设计提供连续性的仿真信息。Cade nee OrCAD Capture是一款多功能的PC原理图输入工具。OrCAD Capture CIS具有功能强大的元件信息系统,可以在线和集 中管理元件数据库,从而大幅提升电路设计的效率,提供了完整的、可调整的原理图设计 方法,能够有效应用于PCB勺设
10、计创建、管理和重用。不管是用于设计模拟电路、复杂的 PCB FPG和CPLD PC改版的原理图修改,还是用于设计层次模块,OrCAD Capture都能为设计师提供快速的设计输入工具。此外,OrCAD Capture原理图输入技术让设计师可以 随时输入、修改和检验PC设计。2.2 L-Edit 简介Tanner Tools Pro是一套集成电路设计软件,包含 S-Edit, T-Spice, W-Edit, L-Edit 与LVS Tanner Pro的设计流程很简单。将要设计的电路先以 S-Edit编辑出电路图,再将 该电路图输出成SPICE文件。接着利用T-Spice将电路图模拟并输出成S
11、PICE文件,如果模 拟结果有错误,则回到S-Edit检查电路图,如果T-Spice模拟结果无误,则以L-Edit进行 布局图设计。用L-Edit进行布局图设计后要以DR功能做设计规则检查,若违反设计规则, 再将布局图进行修改直到设计规则检查无误为止。将验证过的布局图转化成SPICE文件,再利用T-Spice模拟,若有错误,再回到L-Edit修改布局图。最后利用LVS各电路图输出的 SPICE文件与布局图转化的SPICE文件进行对比,若对比结果不相等,则回去修正 L-Edit或 S-Edit的图。直到验证无误后,将L-Edit设计好的布局图输出成GDSII文件类型,再交由 工厂去制作整个电路所
12、需的掩膜板。23 Bi-mos逻辑与非门电路的设计Bi-mos电路即为在MOS电路的基础上加以改进,增加输出推动级,构成双极型三极 管与MOS管混合电路结构的或非门电路,简称 Bi-MOS电路。其结构特点是电路的逻辑 功能部分采用COMS电路结构,可以保留COMS门电路低功耗的工作特点,而逻辑门电 路的输出级则采用双极型三极管组成互补输出电路,降低电路的输出电阻,从而提高电路 的工作速度,尤其负载是电容负载的情况。图 2即为在oread上绘制的Bi-mos电路图。此电路图由2个PMOST和5个NMO构成,两个时钟输入以及一个输出。在菜单栏中 选择PSpiee中的run进行电路仿真。如图3所示。
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