异或门变同或门集成电路设计
课程设计
同或门集成电路设计
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201 年月日
1 绪论
1.1 设计背景
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。而对于现代信息产业和信息社会的基础来讲，集成电路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。
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。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，L-Edit软件的的版图设计软件帮助设计者在图形方式下绘制版图。
1.2 Tanner 软件介绍
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SPICE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DRC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将电路图输出的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需的掩膜板。
1.3 设计目标
（1）用tanner 软件中的原理图编辑器S-Edit 编辑同或门电路原理图。
（2）用tanner 软件中的T-Spice 对同或门电路进行仿真并观察波形。
（3）用tanner 软件中的L-Edit 绘制同或门版图，并进行DRC 验证。
（4）用tanner 软件中的T-Spice 对同或门的版图电路进行仿真并观察波形。
（5）用tanner 软件中的layout-Edit 对同或门进行LVS 检验观察原理图与
版图的匹配程度。
2 同或门系统设计
2.1 同或门电路设计
（1）同或电路的意义
CMOS 集成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IC 设计的主流技术。在CMOS 集成电路设计中，同或电路的设计与
应用是非常重要的。同或电路是算术逻辑单元和比较判别电路中非常重要的单元
电路，已经被广泛应用于半加器、全加器、奇偶校验和逻辑比较等电路中。用
CMOS 静态逻辑电路设计的同或电路功耗低、结构简单可靠、工作速度快，成为
大规模集成电路芯片设计中最重要的单元电路之一。
（2）同或门功能实现
当输入A 与B 不同时，输出Y 为0；当输入A 与B 相同时，输出Y 为1。
同或电路可以实现逻辑异或关系，输出F 与输入A 、B 的逻辑关系表达式为：
Y = A ⊙B = AB + A _B _
其逻辑关系真值表如表1所示。
表1同或门真值表
A
B Y=A ⊙B=AB+A _B _ 0
0 1 0
1 0 1
0 0 1 1 1
（3）同或门的设计
异或门：用两个CMOS反相器和一个CMOS传输门构成的异或门电路。
同或门：利用异或门和反相器组成一个同或门。反相器接异或门输出端口,把输出当做反相器的输入，就可以构成同或门了。
2.2 同或门原理路结构
（1）打开 S-Edit 程序: 打开执行在学习软件目录下的S-Edit 程序，或选择“开始---“程序”--Tanner EDA---S-Edit 命令，即可打开S-Edit
程序。
（2）选择File—New—New design建立文件，选择cell—new view建立文件，即打开了画图框。
（3）添加元件库
C:\Documents and Settings\Administrator\My Documents\Tanner
EDA\Tanner Tools v13.0\Libraries\All\All.tanner，如图1所示。
图1添加元件库
（4）按照电路选择合适的元件，连接电路，构成原理图，如图2所示。
图2电路原理图
图2-2电路原理图说明：图中PMOS_1和NMOS_1构成第一个反相器，由电源VDD 供电，
其输出为A _
。第二个反相器由PMOS_2和NMOS_2组成，其输入为B 。它不直接接电源VDD ，而
是由A 和A _
供电，当A 为1时才正确加电而工作，而A 为0时，第二个反向器的供电电压极
性是相反的，所以截止。传输门由PMOS_3和NMOS_3组成，其控制电压为A 和A _
。第三个反
相器由PMOS_4和NMOS_4组成。当A=0时，第二个反向器截止，传输门开启而导通，B 将通
过传输门传到第三个反相器再输出，即A=0 Y=B _
反之，当A=1时，传输门截止，第二
个反向器工作，B 经反相后再经过第三个反相器输出，故A=1 Y=B
2.3 同或门电路仿真
首先，给同或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。然后再添加文件路径如图3所示。
图3添加文件 再生成电路网表，进行仿真，输出波形。波形图如下图图4所示。
图4电路仿真波形
2.4 同或门的版图绘制
（1）PMOS版图设计
由于L-Edit软件在进行电路版图设计之前首先得进行元器件版图的设计，而在本次电路中用到的元器件有PMOS管和NMOS管，所以在画与门版图之前首先要先绘制好PMOS管和NMOS管的版图。
1)打开L-Edit程序：L-Edit会自动将工作文件命名为Layout1.tdb并显示在窗口的标题栏上，如下图5中所示。
图5L-Edit菜单栏
2)另存为新文件：选择执行File/Save As子命令，打开“另存为”对话框，在“保存在”下拉列表框中选择存贮目录，在“文件名”文本框中输入新文件名称，如YIH。
3)替换设置信息：用于将已有的设计文件的设定（如格点、图层等）应用于当前的文件中。选择执行File/Replace Setup子命令打开对话框，单击“From File”栏填充框的右侧的Browser按钮，选择C:\Users\dongfang\Documents\Tanner EDA\Tanner Tools v13.0\L-Edit and LVS\SPR\Lights\Layout\lightslb.tdb文件，如下图6所示，单击OK就将lightlb.tdb文件中的格点、图层等设定应用在当前文件中。
图6替换设置信息窗口
设置好这些之后其它的都选择系统默认的值就行，然后就可以开始元件版图
的绘制了。首先绘制PMOS管的N Well层，在Layers面板的下拉列表中选取N Well选项，再从Drawing工具栏中选择按钮，在Cell0编辑窗口画出横向28格纵向18格的方形即为N Well，画好N Well层之后然后再继续按照规则一步步绘制好Active层、P Select层、Ploy层、Active Contact层、Metal1层等，每设计好一层并将其摆放到规定的位置，然后进行一次DRC检查，确认是否有错误，一切都无误之后就能保存了，制作好的PMOS版图如图7中所示。
图7 PMOS版图
(2)NMOS版图设计
在PMOS管设计好并保存之后就能开始绘制NMOS管的版图了，新建NMOS单元：选择Cell/New命令，打开Create New Cell对话框，在其中的New cell name栏中输入NMOS，单击OK按钮。
绘制NMOS单元：根据绘制PMOS单元的过程，依次绘制Active图层、N Select图层、Ploy图层、Active Contact图层与Metal1图层，完成后的NMOS单元如图8中所示。其中，Active宽度为14个栅格，高为6个栅格；Ploy 宽为2个栅格，高为10个栅格；N Select宽为20个栅格，高为10个栅格；两个Active Contact的宽和高皆为2个栅格；两个Metal1的宽和高皆为4个栅格。
图8 NMOS版图设计
（3）PMOS 基板节点组件：由于PMOS 的基板也需要接通电源，故需要在N Well上面建立一个欧姆节点，其方法为在N Well 上制作一个N 型扩散区，再利用Active Contact将金属线接至此N 型扩散区。N 型扩散区必须在N Well 图层绘制出Active 图层与N Select图层，再加上Active Contact 图层与Metal1 图层，使金属线与扩散区接触，绘制结果如图9所示。其中 N Well 宽为15 个格点、高为15 个格点，Active 宽为5 个格点、高为5 个格点，N Select 宽为9 个格点、高为9 个格点，Active Contact 宽为两个格点、高为两个格点，Metal1宽为4 个格点、高为4 个格点。
图9PMOS节点组件
（4）NMOS 基板节点组件：由于NMOS 的基板也需要接地，故需要在P Base 上面建立一个奥姆节点，其方法为在P Base 上制作一个P 型扩散区，再利用Active Contact 将金属线接至此P 型扩散区。P 型扩散区必须绘制出Active 图层与P
Select 图层，再加上ActiveContact 图层与Metal1 图层，使金属线与扩散区接触，绘制结果如图10所示。其中 Active 宽为5 个格点、高为5 个格点，P Select 宽为9 个格点、高为9 个格点，Active Contact 宽为两个格点、高为两个格点，Metal1 宽为4 个格点、高为4 个格点。
图10 NMOS节点组件
（5）输入与输出版图
由于同或门有两个输入端口，且输入信号是从闸极(Poly)输入，由于此范例使用技术设定为MOSI／Orbit 2U SCNAMEMS，输入输出信号由Metal2 传入，故一个同或门输入端口需要绘制Metal2 图层、Via 图层、Metal1 层、Poly ontact 图层与Poly 图层，才能将信号从Metal2 图层传至Poly 层。如图11为输入输出口。
图11输入输出版图
(6)版图设计
启动L-Edit程序，将文件另存为Y IH，将文件CELL0.tdb应用在当前的文件中，设定坐标和栅格。
复制单元：执行Cell/Copy命令，打开Select Cell to Copy对话框，将CELL0.tdb中的NMOS单元和PMOS单元复制到CELL0.tdb文件中。
引用NMOS和PMOS单元：执行Cell/Instance命令，打开引入图例单元对话框，选择NMOS单元单击OK按钮，可以在编辑画面出现一个NMOS单元；再选择PMOS单元单击OK，在编辑画面多出一个与NMOS重叠的PMOS单元，可以用Alt 键加鼠标拖曳的方法分开PMOS和NMOS，
由于本次绘制异或门电路需要用到4个PMOS管和4个NMOS管，所以上步中的引用PMOS和NMOS单元分别需要进行4次，然后再进行元器件之间的电路连接。
连接PMOS和NMOS的漏极：由于反相器PMOS和NMOS的漏极是相连的，可利用Metal1将NMOS与PMOS的右边扩散区有接触点处相连接，进行电气检查，没有错误。再按照电路原理图一步一步将所有的线路都连接好，然后再标出VDD、GND节点以及输入输出端口A、B、OUT等节点。例如标注VDD和GND节点的方法是单击插入节点图标，再到绘图窗口中用鼠标左键拖曳出一个与上方电源线重叠的方格后，将自动出现Edit Object(s)对话框，在“On”框的下拉列表中选择Metal1，如图12中所示。在Port name栏内键入VDD，在Text Alignment选项中选择文字相对于框的位置的右边。然后单击“确定”按钮。用同样的方式标出GND、A、B以及OUT。
图12输入输出节点设置
放好上面的所有节点标号之后最整个同或门电路的版图就算做好了，接下来再进行单元名称的修改。执行Cell/Rename Cell命令，打开Rename Cell Cell0对话窗口，将cell名修改为YIH。最后画好的完整版图如
下图13中所示。
图13同或门版图
然后进行DRC设计规则检查，出现如图14所示的情况，即DRC检查没有错误，版图设计成功，可以进行版图仿真了。
图14DRC设计规则检查
2.5 同或门版图仿真
（1）T-Spice模拟
将同或门布局图成果转化成T-Spice 文件，可选择Tools—Extract 命令(或单击按钮)，打开Extract 对话框，单击其中的Browser 按钮，在弹出的对话
框中选择..＼LEdit82＼Samples＼SPR＼example1＼lights．ext 文件，如图15 所示。
图15设置文件
将反相器布局图转化出的结果cell0．sp 利用T-Spice 来进行模拟。程序如下：加载包含文件——VDD 电压值设定——设定A 的输入信号
——分析设定——输出设定——进行模拟，设定完的结果如图16所示。
图16 T-Spice模拟
（2）T-Spice仿真
模拟结果在 W-Edit 中的状态如图17 所示
图17 同或门T-Spice仿真波形图
2.6 LVS对比
用layout-Edit对电路进行LVS检查验证，首先添加输入输出文件，点击File，选择要查看的输出，单击运行，验证版图网表如图图18与电路图网表如图图19的一致性，会出现Verification对话框，观察输出结果检查电路原理图与版图的匹配程度；若出现Circuits are equal，则说明电路图与版图是互相
匹配的，输出结果如下图20所示。
图18版图网表
图19电路图网表
图20 异或门电路LVS检查匹配图由以上可得出结论：电路图与版图是互相匹配的。
3 总结体会
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。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，独立分析和解决问题的能力。
在老师布置好题目后，我仔细进行设计，通过查阅参考书籍，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tanner的了解。其次在设计版图是要规范各种线宽的间距，否则会在电气检查时出现错误。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集成电路反相器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。
参考文献
[1]孙肖子.CMOS集成电路设计基础.高等教育出版社.
[2]王颖.集成电路版图设计与Tanner EDA工具使用.西安电子科技大学出版社.
[3]曾庆贵.集成电路版图基础.机械工业出版社.
[4]张为.集成电路版图基础.清华大学出版社.
[5]廖谷平,陆瑞强.Tanner Pro集成电路设计与布局实战指导.科学出版社.
[6]Tanner_Pro13.0使用说明.
简易门铃电路设计
《电子线路CAD》课程论文题目：简易门铃电路的设计
1 电路功能和性能指标 简易门铃是一种简单的门铃电路，它由分立元件和中规模集成芯片的构成，主要采用NE555定时器电路和扬声器组成门铃，利用多谐振荡电路来制作一简易单音门铃电路。它主要由一个NE555、一个47uf的电容、一个0.047uf电容、一个0.01uf电容、一个36kΩ的电阻、一个30kΩ的电阻、两个22k电阻、一个喇叭、两个IN4148高速开关二极管、一个9013三极管、一个开关和一个6v电源组成。NE555作为多谐振荡器，发出脉冲波。与传统的门铃相比，其可靠性、抗干扰性都较好，应用领域也相对较广泛。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 方法和步骤： ①右键点击项目文件，选择追加新文件到项目中，在二级菜单下选择Schematic Library。 ②在放置菜单中，选择放置矩形。 ③在放置菜单中选择放置引脚。 ④在放置引脚时，按Tab键，选择引脚属性。 图1 注：在放置引脚的过程中，引脚有一端会附带着一个×形灰色的标记，该标记表示引脚端是用来连接外围电路的，所以该端方向一定要朝外，而不能向着矩形的方向。若需要调整引脚的方向，可按键盘撒花上的空格键，每按一次，可将引脚逆时针旋转90°。
2.2 原理图设计 步骤： ①创建PCB工程项目，执行File→New→Project→PCB Project，在弹出对话框中选择Protle Pcb类型并点击OK。将新建默认名为“PCB Project1.PrjPCB”的项目保存，命名为“简易门铃”。 ②创建原理图，在该项目文件名上点击右键，选择追加新文件到项目中，在二级菜单下选择Schematic。 ③保存项目目录下默认名为“Sheet1.SchDOC”的原理图文件。并命名为“简易门铃”。 ⑤绘图环境其他参数采用默认设置。 图2 编译原理图步骤： ①在原理图编辑页面，执行“Project→Compile PCB Project 简易门铃.PRJPCB” 菜单命令。 ②在Messages工作面板中，出现提醒为“Warning”的检查结果可以忽略。 图3
MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图
MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图 现代单片机主要是采用CMOS工艺制成的。 1、MOS管 MOS管又分为两种类型：N型和P型。如下图所示： 以N型管为例，2端为控制端，称为“栅极”；3端通常接地，称为“源极”；源极电压记作Vss，1端接正电压，称为“漏极”，漏极电压记作VDD。要使1端与3端导通，栅极2上要加高电平。 对P型管，栅极、源极、漏极分别为5端、4端、6端。要使4 端与6端导通，栅极5要加低电平。 在CMOS工艺制成的逻辑器件或单片机中，N型管与P型管往往是成对出现的。同时出现的这两个CMOS管，任何时候，只要一只导通，另一只则不导通（即“截止”或“关断”），所以称为“互补型CMOS管”。 2、CMOS逻辑电平 高速CMOS电路的电源电压VDD通常为+5V；Vss接地，是0V。 高电平视为逻辑“1”，电平值的范围为：VDD的65%～VDD（或者～VDD）
低电平视作逻辑“0”，要求不超过VDD的35%或0～。 +～+应看作不确定电平。在硬件设计中要避免出现不确定电平。 近年来，随着亚微米技术的发展，单片机的电源呈下降趋势。低电源电压有助于降低功耗。VDD为的CMOS器件已大量使用。在便携式应用中，VDD为，甚至的单片机也已经出现。将来电源电压还会继续下降，降到，但低于VDD的35%的电平视为逻辑“0”，高于VDD的65%的电平视为逻辑“1”的规律仍然是适用的。 3、非门 非门（反向器）是最简单的门电路，由一对CMOS管组成。其工作原理如下：A端为高电平时，P型管截止，N型管导通，输出端C的电平与Vss保持一致，输出低电平；A端为低电平时，P型管导通，N型管截止，输出端C的电平与V一致，输出高电平。 4、与非门
11简单的逻辑电路练习
11简单的逻辑电路 知识点一逻辑电路的符号及真值表 1.(多选)在基本逻辑电路中,当所有输入均为0时,输出不是1的逻辑电路是() A.“与”门电路 B.“或”门电路 C.“非”门电路 D.以上三项都不可能 2.关于图L2-11-1中门电路的符号,下列说法中正确的是() 图L2-11-1 A.甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门 B.甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门 C.甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门 D.甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门 3.下表是某逻辑电路的真值表, 图L2-11-2 4.如图L2-11-3所示,甲、乙两图所表示的逻辑关系分别对应图丙和丁中的、. 图L2-11-3 知识点二逻辑电路的应用 5.为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:
只要有一扇门没有关紧,公交车就不能启动.如果规定:车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,公交车可以正常启动行驶,当输出信号为“0”时,公交车不能启动.能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是() A.“与”门 B.“或”门 C.“非”门 D.“与非”门 6.(多选)两个人负责安装一个炸药包,然后启爆,两个人分别控制两个相串联的开关.只有当两个人都撤出危险区,在安全区把开关接通时,炸药包才能爆炸.如果有一个人未撤出危险区,开关没有接通,炸药包就不能启爆,这就是“与”的概念.如果用“0”表示不启爆,“1”表示启爆,用符号“×”表示“与”的运算符号,则下列运算式正确的是() A.0×0=0,表示二人都不启爆,炸药包不爆炸 B.0×1=1,表示一人不启爆,另一人启爆,炸药包爆炸 C.1×0=1,表示一人启爆,另一人不启爆,炸药包爆炸 D.1×1=1,表示二人都启爆,炸药包爆炸 7.两只晶体二极管组成如图L2-11-4所示电路,A、B为输入端,Y为输出端,当A或B接高电势时,Y端电势为正,那么该电路是门电路. 图L2-11-4 8.如图L2-11-5所示的由基本门电路组成的电路中,能使蜂鸣器发出声音的是() 图L2-11-5 9.(多选)“或”门电路的逻辑关系可表示为A+B=Z,则下列结果正确的是() A.0+0=1 B.0+1=1 C.1+0=1 D.1+1=0 10.在集成电路中,经常用若干基本门电路组成复合门电路.图L2-11-6为两个基本门电路组合的逻辑电路,根据真值表,对虚线框内门电路类型及真值表内x值的判断正确的是 () 图L2-11-6
高校实验室IC集成电路芯片测试解决方案
高校实验室IC集成电路芯片测试 解决方案 在高校的教学实验环节，需要大量地使用一些基本功能的集成芯片。譬如74/54系列的门电路，AD/DA芯片，放大器，比较器，二极管，三极管，光耦，接口芯片等。 由于学生初学电路，使用过程中，存在很多偶然的低级错误，造成芯片的损伤，给后面的实验造成很多麻烦，所以在实验过程中，为了排除这类因素，节省教学时间，需要用专用的amdtech芯片测试仪器对芯片的功能进行校验。除此之外，此测试仪支持芯片自动查找功能，查找成功后会自动显示芯片的型号。测试仪软硬件独立设计，芯片库可在线实时更新，简单易用。可根据用户提供的芯片，进行测试（需定制）。 1.1方案特色 1.基于标准USB接口，即插即用； 2.标准40脚锁扣插座，最大可测40脚的IC； 3.系统带自检功能，芯片型号可自动判别； 4.可测试74/54系列TTL芯片，4000/4500系列CMOS芯片； 5.可测试放大器，比较器，二极管，三极管，光耦，接口 芯片等集成电路芯片；
6.可测试常用的AD、DA芯片； 7.驱动程序支持win2000/winxp/win2003/win7/win8/ win10； 8.测试仪软硬件独立设计，芯片库可在线实时更新，简单 易用； 9.可根据用户提供的芯片，进行测试（需定制）。 1.2方案使用 1.首先安装软件，安装完成后，插入芯片测试仪，系统会自动提示安装驱动设备，按照提示，使用自动安装。 测试芯片时，不管什么类型的芯片，都是底部对齐，缺口朝上，如下图所示：
2.运行芯片测试仪软件。 测试步骤如下： （1）在【选择类型】下拉框里面，选择芯片的类型 （2）选择好类别后，在【选择器件】列表框里选择具体的待测 试芯片型号。 （3）选中芯片后，点击【测试】按钮，这时测试仪 的“ready”指示灯会点亮。软件会自动测试指定芯 片的好坏。 （4）如果芯片字迹模糊，而无法知道具体芯片型号 时，可以选择【自动扫描测试】按钮，软件会自动从 芯片库里面进行比对，如果对应上了具体型号，会自 动提示芯片的型号。 注：【自动扫描测试】是扫描当前类别里面的器件，
与门电路和与非门电路原理
什么就是与门电路及与非门电路原理？ 什么就是与门电路 从小巧的电子手表,到复杂的电子计算机,它们的许多元件被制成集成电路的形式,即把几十、几百,甚至成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么就是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都就是有条件的。例如.一名学生去买书包,只买既好瞧又给买的,那么她的家门只对“好瞧”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路就是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同,而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门,在这之前请大家先瞧图15-16,懂得什么就是高电位,什么就是低电位。 图15-17甲就是我们实验用的与用的与门,它有两个输入端Ａ、Ｂ与一个输出端。图15-17乙就是它连人电路中的情形,发光二极管就是用来显示输出端的电位高低:输出端就是高电位,二极管发光;输出端就是低电位,二极管不发光。
实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线,表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管就是否发光,判定输出端电位的高低。 输入端着时,它的电位就是高电位,照图15-18戊那样,让两输人端都空着,则输出瑞的电位就是高电位,二极管发光。 可见,与门只在输入端A与输入端Ｂ都就是高电位时,输出端才就是高电位;输入端Ａ、Ｂ只要有一个就是低电位,或者两个都就是低电位时,输出端也就是低电位。输人端空着时,输出端就是高电位。 与门的应用
图15-19就是应用与门的基本电路,只有两个输入端Ａ、Ｂ同低电位间的开关同时断开,Ａ与Ｂ才同时就是高电位,输出端也因而就是高电位,用电器开始工作。 实验 照图15-20连接电路。图中输入端与低电位间连接的就是常闭按钮开关,按压时断开,不压时接通。 观察电动机在什么情况下转动。 如果图15-20的两个常闭按钮开关分别装在汽车的前后门,图中的电动机就是启动汽车内燃机的电动机,当车间关紧时常闭按钮开关才能被压开,那么这个电路可以保证只有两个车门都关紧时汽车才能开动。 与非门,与非门就是什么意思 DTL与非门电路: 常将二极管与门与或门与三极管非门组合起来组成与非门与或非门电路,以消除在串接时产生的电平偏离, 并提高带负载能力。
图形芯片设计全过程
图形芯片设计全过程 人类对视觉信号天生的敏感决定了对图形处理硬件性能的渴求成了现阶段硬件产业最炙手可热的话题。与满足听觉的音频设备相比，现在的图形处理技术水平给图形处理还留有很大的发展空间，要实现电影级别的实时三维渲染效果还有很长一段路要走。这就决定了这个产业的竞争充满了变数，在技术开发和市场推广策略上稍有不慎就会别别人赶超。为了应付激烈的行业竞争，图形处理芯片产业的各个厂商为了作为一种ASIC（Application Specif ic Integrated Circuit）特定用途集成电路已经衍生出特定运作的策略，产品研发程序，以保持自身在整个产业的竞争力水平。现将图形芯片设计研发的全过程介绍给大家，以供大家学习，事实上现在绝大多数的图形芯片设计厂商都是依照这个程序来进行新品研发的。 确定研发方案和硬件语言描述 与任何一个靠生产产品谋求发展的企业一样，设计推出一款新的GPU 的第一步理所当然的是市场的调研和产品的开发规划。在这段时间内，未来产品的相关定位，主要占领的市场范围等话题都被提到桌面上讨论，这些问题讨论的结果最终将决定产品最终的研发方案的大体内容：研发成本，研发周期以及开发过程中需要的资源等等。 接下来就要在研发方案确定的大方向的技术上研究从生产工艺，芯片代工等具体的细节问题进行商议。在成本的限制范围内决定诸如集成晶体管数量等物理参数；紧接着就要在符合生产工艺的芯片代工厂中做出选择了，决定这个的因素很多，当然第一点是能提供生产芯片要求的工艺水平，比如0.15微米，0.13微米，甚至90纳米，其次是代工厂的产品质量和价格因素。当然很多时候芯片在设计的时候就计划使用比较超前的工艺，保证选择的代工厂（即芯片生产的公司比如TSMC ）在芯片设计完成开始投片的时候完成相关工艺改造是十分重要的，如果你在这一点上面做出错误的判断，那对公司造成的损失是巨大的，因为图形芯片行业是一个最求速度的产业，Nv30被芯片代工厂拖累，眼看着ATI在高端大量出货也是没辙。因为在生产工艺已经决定的情况下，如果要在回过头来修订成别的工艺指标，那进行的工作又会持续几个月，其中的工作量不比重新一块芯片要少多少！当这一切前期环节确定以后，就开始我们这篇文章最主要的部分了，显示芯片构架的设计。一个设计团队被组织起来定义GPU 支持的技术特征并且制定整个设计工作的日程表（比如团队1在三周内完成反锯齿单元的设计)。在我们深入介绍芯片的设计过程之前，我们先来了解一下现在芯片制造公司一般的设计流程。 现在，芯片构架的设计一般是通过专门的硬件设计语言Hardware Description Langua ges (HDL)来完成，所谓硬件设计语言（ HDL）顾名思义，是一种用来描述硬件工作过程的语言。现在被使用的比较多的有 Verilog 、 VHDL。这些语言写成的代码能够用专门的合成器生成逻辑门电路的连线表和布局图，这些都是将来发给芯片代工厂的主要生产依据。对于硬
ChipDesign[推荐]深入大规模芯片设计全过程
梦幻之旅--深入大规模芯片设计全过程 编者按 原文由小熊在线最先发表，介绍了navida公司设计图象处理芯片（GPU）的全过程，本站对文章中一些专业内容进行了修改和补充，让大家可以对大规模芯片设计的过程，以及FPGA在IC设计中的作用，有一个形象的了解。 前言 人类对视觉信号天生的敏感决定了对图形处理硬件性能的渴求成了现阶段硬件产业最炙手可热的话题。与满足听觉的音频设备相比，现在的图形处理技术水平给图形处理还留有很大的发展空间，这就决定了这个产业的竞争充满了变数，在技术开发和市场推广策略上稍有不慎就会别别人赶超。为了应付激烈的行业竞争，设计出更高性能的图形处理芯片已经成为各个厂商保持自身竞争力水平最重要的手段。今天我就来大家做一次特殊的旅行，了解图形芯片设计研发的全过程，事实上现在绝大多数的芯片设计厂商都是依照这个程序来进行新品研发的。 确定研发方案和硬件语言描述 与任何一个靠生产产品谋求发展的企业一样，设计推出一款新的 GPU 的第一步理所当然的是市场的调研和产品的开发规划。在这段时间内，未来产品的相关定位，主要占领的市场范围等话题都被提到桌面上讨论，这些问题讨论的结果最终将决定产品最终的研发方案的大体内容：研发成本，研发周期以及开发过程中需要的资源等等。 接下来就要在研发方案确定的大方向的技术上研究从生产工艺，芯片代工等具体的细节问题进行商议。在成本的限制范围内决定诸如集成晶体管数量等物理参数；紧接着就要在符合生产工艺的芯片代工厂中做出选择了，决定这个的因素很多，当然第一点是能提供生产芯片要求的工艺水平，比如0.15微米，0.13微米，甚至90纳米，其次是代工厂的产品质量和价格因素。当然很多时候芯片在设计的时候就计划使用比较超前的工艺，保证选择的代工厂（即芯片生产的公司比如TSMC ）在芯片设计完成开始投片的时候完成相关工艺改造是十分重要的，如果你在这一点上面做出错误的判断，那对公司造成的损失是巨大的，因为图形芯片行业是一个最求速度的产业，在生产工艺已经决定的情况下，如果要在回过头来修订工艺指标，那进行的工作又会持续几个月，其中的工作量不比重新一块芯片要少多少！ 当这一切前期环节确定以后，就开始我们这篇文章最主要的部分了，显示芯片构架的设计。一个设计团队被组织起来定义GPU 支持的技术特征并且制定整个设计工作的日程表（比如团队1在三周内完成反锯齿单元的设计)。 在我们深入介绍芯片的设计过程之前，我们先来了解一下现在芯片制造公司一般的设计流程。现在，芯片构架的设计一般是通过专门的硬件设计语言Hardware Description Languages (HDL)来完成，所谓硬件设计语言（ HDL）顾名思义，是一种用来描述硬件工作过程的语言。现在被使用的比较多的有 Verilog 、 VHDL。这些语言写成的代码能够用专门的合成器生成逻辑门电路的连线表和布局图，这些都是将来发给芯片代工厂的主要生产依据。对于硬件设计语言（ HDL）一般的人都基本上不会接触到，我们在这里只给大家简略的介绍一下：在程序代码的形式上HDL
与门电路和与非门电路原理
什么是与门电路及与非门电路原理? 什么是与门电路 从小巧的电子手表，到复杂的电子计算机，它们的许多元件被制成集成电路的形式，即把几十、几百，甚至成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都是有条件的。例如?一名学生去买书包，只买既好看又给买的，那么他的家门只对“好看”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同，而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门，在这之前请大家先看图15-16，懂得什么是高电位，什么是低电位。 图15-17甲是我们实验用的与用的与门，它有两个输入端A、E和一个输出端。图15-17乙是它连人电 路中的情形，发光二极管是用来显示输出端的电位高低：输出端是高电位，二极管发光；输出端是低电位，二极管不发光。 实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线，表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管是否发光，判定输岀端电位的高低。
输入端着时，它的电位是高电位，照图15-18戊那样，让两输人端都空着，则输岀瑞的电位是高电位, 二极管发光。 可见，与门只在输入端A与输入端E都是高电位时，输岀端才是高电位；输入端A、E只要有一个是低电位，或者两个都是低电位时，输岀端也是低电位。输人端空着时，输岀端是高电位。 与门的应用 图15-19是应用与门的基本电路，只有两个输入端A、E同低电位间的开关同时断开，A与E才同时是高电位，输出端也因而是高电位，用电器开始工作。 实验 照图15-20连接电路。图中输入端与低电位间连接的是常闭按钮开关，按压时断开，不压时接通 观察电动机在什么情况下转动。 如果图15-20的两个常闭按钮开关分别装在汽车的前后门，图中的电动机是启动汽车内燃机的电动机, 当车间关紧时常闭按钮开关才能被压开，那么这个电路可以保证只有两个车门都关紧时汽车才能开动。与非门,与非门是什 么意思
芯片实验室及其发展趋势
一、前言 芯片实验室（Lab-on-a-chip）或称微全分析系统（Miniaturized Total Analysis System, μ-TAS）是指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单位集成或基本集成一块几平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析的一种技术[1]。它是通过分析化学、微机电加工（MEMS）、计算机、电子学、材料科学与生物学、医学和工程学等交叉来实现化学分析检测即实现从试样处理到检测的整体微型化、自动化、集成化与便携化这一目标。最近的发展表明，90年代初由Manz[2]等人提出的以微电子加工技术为依托的芯片实验室的发展将会象四十年前微电子技术在信 息科学的发展中引发一场革命一样，预计芯片实验室将在未来的发展中对分析科学乃至整个科学技术以及相关的产业界产生相似的作用。计算机芯片使计算微型化，而芯片实验室使实验室微型化，因此，在生物医学领域它可以使珍贵的生物样品和试剂消耗降低到微升甚至纳升级，而且分析速度成倍提高，成本成倍下降；在化学领域它可以使以前需要在一个大实验室花大量样品、试剂和很多时间才能完成的分析和合成，将在一块小的芯片上花很少量样品和试剂以很短的时间同时完成大量实验；在分析化学领域，它可以使以前大的分析仪器变成平方厘米尺寸规模的分析仪，将大大节约资源和能源。芯片实验室由于排污很少，所以也是 一种“绿色”技术。 二、芯片实验室的发展历史与国内现状 芯片实验室或称微全分析系统是由瑞士Ciba-Geigy公司的Manz与Widmer[2]在1990 年提出。他们最初的想法是发展一种可能作为一个化学分析所需的全部部件和操作集成在一起的微型器件，强调“微”与“全”。所以把μ-TAS看作是化学分析仪器的微型化。1993 年Harrison和Manz等人在平板微芯片上实现了毛细管电泳与流动注射分析，借电渗流实现了混合荧光染料样品注入和成功电泳分离。但直到1997年这段时间里该领域的发展前景并不十分明朗。1994年始，美国橡树岭国家实验室Ramsey[3]在Manz的工作基础上发表了一系列论文，改进了芯片毛细管电泳的进样方法，提高了其性能与实用性，引起了更广泛的关注。在此形势之下，第一届Lab-on-a-chip or μTAS国际会议在荷兰Enchede举行，起到了推广微全分析系统的作用。1995年美国加州大学的Mathies等[4]在微流控芯片上实现了DNA 等速测序，微流控芯片的商业开发价值开始显现，而此时微阵列型的生物芯片已进入实质性的商品开发阶段。同年9月，首家微流控芯片企业Caliper Technologies公司在美国成立。1996年Mathies[5]又将基因分析中有重要意义的聚合酶链反应（PCR）扩增与毛细管电泳集成在一起，展示了微全分析系统在生物医学研究方面的巨大潜力。与此同时，有关企业中的微流控芯片研究开发工作也加紧进行。1998年之后，专利之战日益激烈，一些微流控芯片 开发企业纷纷与世界著名分析仪生产厂家合作，Agilent与Caliper联合利用各自的技术优势推出首台这方面的分析仪器Bioanalyzer2100及相应的分析芯片，其它几家厂商也于近年开始将其产品推向市场。据不完全统计，目前全世界已至少有30多个重要的实验室（包括MIT，Stanford大学、加州大学柏史莱分校、美国橡树岭国家实验室等）在从事这一领域的开发和研究。然而，近年来，国内有多家大学和研究所的实验室已开始了这方面的研究。 整体而言，这些院所所开展的工作尚处在起步阶段，多数是从毛细管电泳或流动注射分析所得到的技术积累转移至芯片平台上进行研究，虽然起步较晚，但行动较快。以中国科学院大连化物所林炳承课题组研制出了准商品化的激光诱导荧光芯片分析仪和电化学芯片分析仪 和相关的塑料分析芯片[6]，浙江大学亦推出了玻璃分析芯片[7]等为代表的一些研究单位已进行了卓有成效的研究，但是企业尚未真正投入到此行业中来。
3.1 MOS逻辑门电路解析
3逻辑门电路 3.1 MOS逻辑门电路 3.2TTL逻辑门电路 *3.3射极耦合逻辑门电路 *3.4砷化镓逻辑门电路 3.5逻辑描述中的几个问题 3.6逻辑门电路使用中的几个实际问题* 3.7用VerilogHDL描述逻辑门电路
3.逻辑门电路 教学基本要求： 1.了解半导体器件的开关特性。 2.熟练掌握基本逻辑门（与、或、与非、或非、异或门）、三态门、OD门（OC门）和传输门的逻辑功能。 3.学会门电路逻辑功能分析方法。 4.掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题。
3.1 MOS逻辑门 3.1.1数字集成电路简介 3.1.2逻辑门的一般特性 3.1.3MOS开关及其等效电路 3.1.4CMOS反相器 3.1.5CMOS逻辑门电路 3.1.6CMOS漏极开路门和三态输出门电路3.1.7CMOS传输门 3.1.8CMOS逻辑门电路的技术参数
1 . 逻辑门:实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路。 2. 逻辑门电路的分类 二极管门电路 三极管门电路 TTL 门电路 MOS 门电路 PMOS 门 CMOS 门 逻辑门电路 分立门电路 集成门电路 NMOS 门 3.1.1 数字集成电路简介
1.CMOS 集成电路: 广泛应用于超大规模、甚大规模集成电路 4000系列 74HC 74HCT 74VHC 74VHCT 速度慢 与TTL 不兼容 抗干扰 功耗低 74LVC 74VAUC 速度加快 与TTL 兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低 速度两倍于74HC 与TTL 兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低 低(超低)电压 速度更加快 与TTL 兼容 负载能力强 抗干扰功耗低 74系列 74LS 系列 74AS 系列 74ALS 2.TTL 集成电路: 广泛应用于中、大规模集成电路 3.1.1 数字集成电路简介
简单逻辑电路和常见逻辑电路
简单逻辑电路和常见逻辑电路 一、门电路 1.门电路是数字电路中最基本的逻辑电路。 2.门电路有三种基本电路：与门电路、或门电路和非门电路。 3.与门、或门、非门是三种基本逻辑门电路 由它们组合而成的常见逻辑门电路有5种：与非门、或非门、同或门、异或门、与或非门。 4.与门、或门、非门的知识 符号 与门、或门、非门 真值表 与门、或门、非门 5.复合门电路 ①、与非门 将与门、或门、非门组合起来,可以构成多种复合门电路 由与门和非门构成与非门。 与非门的表达式· Y AB A B == 与非门的逻辑功能：输入有0，输出为1；输入全1，输出为0。 ②、或非门 由或门和非门构成或非门。 或非门的表达式：Y A B =+ A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 A B Y & A B 1 Y & A B Y (b ) 逻辑符号 (a ) 与非门的构成
③、同或门 ④、异或门 ⑤、与或非门 由与门、或门和非门构成与或非门。 与或非门的表达式：Y AB CD =+ 逻辑功能归纳：至少有两个变量全为 1时，输出为0； 每两个变量至少有一个为0时，输出 为1. A B C D Y A B C D Y A B C D Y A B C D Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 ≥1 A B Y (a ) 或非门的构成 (b ) 逻辑符号 或非门的逻辑功能： 有1出0，全0出1. ≥1 1 Y & A B & C D ≥1 Y & A B C D (a) 与或非门的构成 (b) 与或非门的符号 ≥1 A B 1 Y
复旦大学专用集成电路-国家重点实验室
复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室是国内集成电路设计领域唯一的国家重点实验室。实验室的软、硬装备达到国际90代年的水平，具备深亚微米芯片的设计和研究能力，是国内最有影响的集成电路设计开发基地，也是国内集成电路设计人才培养最有实力的基地。实验室面积超过2200平方米，拥有国际一流的软硬件设计环境。 ?50台先进的计算机工作站Sun Ultra 10, 60； ?Pentium IV 100台； ?系统设计软件Synopsys, Cadence； ?亚微米芯片设计软件Cadence, Avanti； ?SP设计软件COSSAP, DSP station； ?功耗分析软件Power Mill； ?数字电路测试仪； ?HP 82000逻辑分析仪； ?HP测试分析探针台2台； ?HP高频示波器等测试仪器； ?其它软件Saber、Hspice、Xillinx、Altera等。 专用集成电路与系统国家重点实验室
“专用集成电路与系统”国家重点实验室是于1992年由国家计委批 世界银行贷款筹建的，总贷款额为160万美元。1995年9月通过国家 2002年再次通过评估，是我国目前唯一的专门从事集成电路设计研 家重点实验室。 实验室有固定人员60名，其中45岁以下的中青年教师约占70%， 士学位的占中青年教师的70%以上。 实验室以微电子技术、计算机辅助技术和电路系统理论方法为基础 多学科结合的综合优势，围绕集成电路这一关系到我国信息化发展的 键问题,开展专用集成电路设计方法与系统集成创新技术的研究。目 决从系统到集成电路制造工艺之间所遇到的前沿理论问题和关键技术 开发具有自主知识产权的用于先进电子系统的芯片技术，成为我国集 设计研究、产业发展以及高层次人才培养的最重要基地之一。 近年来，实验室始终瞄准国际SoC发展前沿，面向国家重大需求国民经济主战场，紧紧围绕实验室的学术研究方向，共承担了各类研究课题274项，总经费5595.79万。其中86 973计划、国家自然科学基金、国家攻关计划以及省部委项目共计146项，经费3404.6万元；与几十家国内外单位和企业合作完成研究课题128项，经费2191.19万元，创造了良好的社会效益和巨大的经济效益。 近年来，实验室共获得各类建设经费4006.2万，其中建设初期，国家投入实验室建设费159.2万美元，合人民币万元，主管部门配套经费258万元；运行补助费合计：国家投入180万元，主管部门投入100.1；复旦大学合计投入万元。 实验室在国外刊物上发表论文97篇，国内重要刊物上发表论文408篇；出版中文专著13本，外文专著3本批准的发明专利10项；成果转让33项，转让经费1438万元；主办国际学术会议6次，主办国际双边会仪1次国际学术会议222人，特邀报告5人；获得国家科技进步二等奖1项、国家科技进步四等奖1项，省部级二等奖三等奖6项。 培养人才，长江学者1人，百人计划1人，已出站博士后6人，博导15人，已毕业博士生61人，已毕业硕士人。 学术团队 重点实验室 主任 周电 ZHOUDIAN 男教授、博导 副主任 曾璇 ZENGXUAN 女教授、博导 任俊彦 RENJUNYAN 男教授、博导
集成电路设计的发展现状及趋势
集成电路设计的发展现状及趋势 摘要：集成电路设计展现状及趋势是全世界微电子技术发展的重中之重，同时也是我国面临的有利机会和严峻挑战。只有认清了现状和找对了趋势，我国的集成电路发展才会越来越强。下面将简要介绍SoC 设计技术、低功耗设计技术、软硬件协同设计技术，以及集成电路设计技术优势、发展现状和趋势。 关键词：集成电路设计、SoC设计、发展现状、趋势 一、引言 集成电路设计是集成电路研制中的一个重要环节。集成电路的发展经历了一个比较漫长的过程，下面将以时间为顺序，简述一下集成电路的发展过程。1906年，人类历史上第一个电子管诞生；1912年前后，电子管的制作日趋成熟引发了人类无线电技术的进一步发展；1918年前后，人类逐步发现了半导体材料；1920年，又继续发现了半导体材料所具有的光敏特性；1932年前后，科学家运用量子学说建立了能带理论研究半导体现象的规律；1956年，硅台面晶体管在社会上问世；1960年12月，人类第一块硅集成电路制造成功，引起了社会的轰动；1966年，美国贝尔实验室又使用了比较完善的硅外延平面工艺技术制造成了世界第一块公认的大规模集成电路。 1988年：16M DRAM问世，集成电路中1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管，这项成果的问世标志着世界进入了超大规模集成电路阶段的更高阶段。1997年：300MHz奔腾Ⅱ问世,技术采用
了0.25μｍ工艺，300MHz奔腾Ⅱ的推出让计算机的发展更加如虎添翼，300MHz奔腾Ⅱ的发展速度确实让人惊叹。2009年：intel 酷睿i系列技术的全新推出，这项技术创纪录采用了世界上领先的32纳米工艺技术，并且下一代22纳米工艺正在紧张就绪的研发。随着社会竞争的不断加剧，集成电路制作工艺也在不断的日益成熟和各集成电路厂商的不断竞争和完善。在这种大环境下，集成电路将会继续发挥了它的更大功能，更好的为人类和社会服务。随着集成度技术的日益提高，集成电路设计成本和设计周期已经成为了集成电路技术，特别是超大规模集成电路产品研制成本和产品周期的主要部分。众所周知，集成电路设计社会发展的先导性产业，决定着国家信息的安全，其战略地位将越来越明显。而最新研制成果利用电子设计自动化EDA工具，将会根据集成电路的不同设计采用不同的设计方法，这样就可以在保证设计正确的情况下，更好的缩短设计周期和更高效的节省设计成本，在市场更好的提高产品的市场竞争力。下面将简要介绍SoC设计技术、低功耗设计技术、软硬件协同设计技术。 1：SoC设计技术顾名思义，就是IP技术的集成。目前SoC设计集成了多种功能，在工艺上可以被不断扩大而被广泛需要，例如模拟以及混合信号、射频、MEMS、光电、生物电以及其他非传统部件在一个芯片上的集成，SoC基本的概念以及特点目前已经被趋于一致，顾名思义的来讲，就是系统芯片将一个系统的多个部分而集中在一个芯片上，能够高效完成某种完整电子系统功能
简易门铃电路5
《电子线路CAD》课程论文题目：简易门铃电路
1 电路功能和性能指标 简易门铃是一种简单的门铃电路，它由分立元件和中规模集成芯片的构成，主要采用NE555定时器电路和扬声器组成门铃，利用多谐振荡电路来制作一简易单音门铃电路。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 元器件截图： 图1.自制原理图 制作步骤： （1）新建一个元器件库【File---New---Project---Integrated Library---命名保存】 （2）建立元器件原理图【右击工程---Add New to Project---Schematic Library】 （3）绘制原理图符号，注意改变引脚符号
图2.引脚符号 （4）制作后填写好新器件信息并保存 图3.元件信息 2.2 原理图设计 1.原理图设计过程 （1）新建一个工程文件【File---New---Project---PCB Projiect】并保存为“简易” （2）添加原理图【右击工程“简易门铃电路.PrjPCB”---Add New to
Project---Schematic】同时将工程命名为“简易门铃” （3）查找元件，在Librarice中查找图中元件 （4）模块化布局，清晰，明了且美观 （5）按照原理连线 2.下图即为绘制好的原理图 图4.原理图 4.项目的元器件库列表 图6.元器件库列表 其步骤为： （1）首先打开“简易.PRJPCB”,并打开原理图文件，进入原理图编辑界面。（2）执行“Design→Make Schematic Library”菜单命令，在弹出的对话框界面点击OK即可。
实验室常用模拟集成电路
实验室常用模拟集成电路 序号型号名称 M001 2P4M 可控硅 M002 4N35 通用光电耦合器 M003 6N135 数字逻辑隔离 M004 24C01 1K/2K 5V I2C 总线串行EEPROM M005 24LC08B 8K I2C 总线串行EEPROM M006 93C46 1K 串行EEPROM M007 AD574 12-BIT,DAC 转换器 M008 BM2272 遥控译码器 M009 CA3140E 4.5MHz，BiMOS 运算放大器 M010 TLP521 可编程控制AC/DC 输入固态继电器 M011 7805 正5V 三端稳压集成电路 M012 LM7905 负5V 三端稳压集成电路 M013 LA7806 B/W 电视机同步、偏转电路，16PIN M014 7906C 负6V 三端稳压集成电路 M015 7808A 正8V 3 端稳压器，输入35V，功率20.8W M016 7908AC 正8V 3 端稳压器，输入35V，功率12W M017 LM7809 正9V 三端稳压集成电路 M018 ADS7809 正9V 三端稳压集成电路 M019 TA7810S 0.5A,3 端稳压器 M020 TDA7910N 负10V 3 端稳压器，输入-35V，1A，功率12W M021 IRF7811A N-MOSFET,功率场效应管,28V/11.4A/2.5W M022 7812A 正12V 3 端稳压器，输入35V，功率20.8W M023 LM7912 1A 3 端稳压器 M024 AD7813 2.5V-5.5V,400kSPS，8/10-BIT，采样，ADC 转换器M025 LM7815 正15V 三端稳压集成电路 M026 LM7915 负15V1A 3 端稳压器 M027 AD7819 2.7V-5.5V,200KSPS,8-BIT，采样，ADC 转换器 M028 LA7820 彩色电视机同步/偏转电路 M029 L7920C 负20V1A 3 端稳压器 M030 LC7821 模拟开关 M031 LM7824 正24V 三端稳压集成电路 M032 KA7924 负24V1A 3 端稳压器 M033 AD7825 3Vto5V、2MSPS、1/4/8 通道、8BitAD 转换器 M034 PJ7925CZ 负25V1A 3 端稳压器 M035 ADS7826 10/8/12 位取样模拟数字转换器用2.7V 的电源 M036 IRF840 功率场效应管,大功率、高速, 500V/8A/125W M037 ADC0809 8-BIT up 兼容8 通道多路复用器A/D 转换器 M038 ADC0832 2 路，8-BIT 串行输入/输出A/D 转换多路选择 M039 LM324N 四路运算放大器 M040 LM339 低功耗低失调电压四比较器 M041 LM358 低功率双运算放大器
MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图
MOS 管及简单CMOS 逻辑门电路原理图 现代单片机主要是采用CMO 工艺制成的。 1、MOS 管 MOS 管又分为两种类型：N 型和P 型。如下图所示: V DD 4 5 I c 6 =Vss P 型MOS 管 以N 型管为例，2端为控制端，称为“栅极”；3端通常接地，称为 “源极”；源极电压记作Vss , 1端接正电压，称为“漏极”，漏极电压记作VDD 要使1端与3端导通，栅极2 上要加高电平。 对P 型管，栅极、源极、漏极分别为 5端、4端、6端。要使4 端与6端 导通，栅极5要加低电平。 在CMO 工艺制成的逻辑器件或单片机中，N 型管与P 型管往往是 成对出 现的。同时出现的这两个 CMO 管，任何时候，只要一只导通，另一只则 不导通（即“截止”或“关断”），所以称为“互补型—CMO 管”。. 2、CMO 逻辑电平 高速CMO 电路的电源电压 VDD S 常为+5V; Vss 接地，是0V 。 高电平视为逻辑“ 1”，电平值的范围为：VDD 勺65%-VDD 或者VDD-1.5V ? VDD 低电平视作逻辑“ 0”，要求不超过 VDD 的35%或 0?1.5V 。 +1.5 V ?+3.5V 应看作不确定电平。在硬件设计中要避免出现不确定电平。 近年来，随着亚微米技术的发展，单片机的电源呈下降趋势。低电源电压有 助于降低功耗。VDD 为3.3V 的CMO 器件已大量使用。在便携式应用中， VDC 为 2.7V ，甚至1.8V 的单片机也已经出现。将来电源电压还会继续下降，降到0.9V ， 但低于VDD 的 35%勺电平视为逻辑“ 0”，高于VDD 勺65%勺电平视为逻辑“ 1” 的规律仍然是适用的。 VDD Vss
基本门电路
基本门电路 一、实验目的 1.了解TTL 门电路的原理、性能和使用方法； 2.掌握基本门电路逻辑功能； 3.熟悉基本运算单元、半加器和全加器的逻辑关系和功能。 二、实验原理 在数字电路中，门电路是实现某种逻辑关系的最基本的单元，任何复杂的组合电路和时序电路都可用逻辑门通过适当的组合连接而成。因此，掌握逻辑门的工作原理，熟练、灵活地使用逻辑门，是学习数字电路的基础。本实验在数字学习机上进行，其各种逻辑电路都是由集成TTL 门电路构成，逻辑关系用正逻辑分析。 1.与门 逻辑功能为当输入端A 与B 均为“1”时，输 出才为“1”，其逻辑函数式为 B A F ?= 2.或门 逻辑功能为当输入端A 或B 有一端为“1”时， 输出为“1”，其逻辑函数式为 B A F += 3.异或门 其逻辑功能为当输入信号A 、B 相同时，输 出为“0”，当两个输入信号不同时，输出为“1”。 其逻辑函数式为 B A B A B A F ⊕=+= 4.半加器 半加器是求同一位上的两个加数和的运算单元。这个和称为半加和或本位和。逻辑表达式为 n n n n n n n B A B A B A S ⊕=+=' n n n B A C =' 式中，n A ，n B 分别表示两个加数在第n 位上的数码，'n S 为本位和，' n C 为该位向高一位的进位。 5.全加器 全加器是在半加器的基础上，能够实现两 个加数的某一位加法运算全功能的逻辑电路。 它不仅能求本位和，而且可以同时将从低位来 的进位也加进去。全加器电路由两个半加器和 一个或门构成，逻辑表达式为 1'1'-++=n n n n n C S C S S 1' -+=n n n n n C S B A C 式中，n S 表示全加和，1-n C 表示低位全加器输 出的进位数，n C 表示本位全加进位数，' n S 表示 半加和。 图20-1 与门电路 F 图20-2 或门电路 F 图20-3 异或门电路 F 图20-4 有异或门的半加器 C 'n S 'n An Bn 图20-5 全加器逻辑图 1
逻辑门电路实验报告(精)
HUBEI NORMAL UNIVERSITY 电工电子实验报告 电路设计与仿真—Multisim 课程名称 逻辑门电路 实验名称 2009112030406 陈子明 学号姓名 电子信息工程 专业名称 物理与电子科学学院 所在院系 分数
实验逻辑门电路 一、实验目的 1、学习分析基本的逻辑门电路的工作原理； 2、学习各种常用时序电路的功能； 3、了解一些常用的集成芯片； 4、学会用仿真来验证各种数字电路的功能和设计自己的电路。 二、实验环境 Multisim 8 三、实验内容 1、与门电路 按图连接好电路，将开关分别掷向高低电平，组合出（0,0）（1，0）（0,1）（1，1）状态，通过电压表的示数，看到与门的输出状况，验证表中与门的功能： 结果：（0,0）
（0,1） （1,0） （1，1） 2、半加器 （1）输入/输出的真值表
输入输出 A B S(本位和（进位 数）0000 0110 1010 1101 半加器测试电路： 逻辑表达式：S= B+A=A B；=AB。 3、全加器 （1）输入输出的真值表 输入输出
A B (低位进 位S（本位 和） （进位 数） 0 0 0 0 0 00110 01010 01101 10010 10101 11001 11111（2）逻辑表达式：S=i-1；C i=AB+C i-1（A B） （3）全加器测试电路：
4、比较器 （1）真值表 A B Y1(A>B Y2(A Y3(A=B 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 （2）逻辑表达式： Y1=A;Y2=B;Y3=A B。 （3）搭接电路图，如图： 1位二进制数比较器测试电路与结果：