三输入或门版图设计的
1绪论
设计背景
随着集成电路技术的日益进步，使得计算机辅助设计（CAD）技术已成为电路设计师不可缺少的有力工具[1]。国内外电子线路CAD软件的相继推出与版本更新，使CAD技术的应用渗透到电子线路与系统设计的各个领域，如芯片版图的绘制、电路的绘图、模拟电路仿真、逻辑电路仿真、优化设计、印刷电路板的布线等。CAD技术的发展使得电子线路设计的速度、质量和精度得以保证。在众多的CAD工具软件中，Spice程序是精度最高、最受欢迎的软件工具，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。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。
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[2]。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。
虽然SPICE开发至今已超过20年，然而其重要性并未随着制程的进步而降低。就国内的设计环境而言，商用的SPICE模拟软件主要有Hspice、Pspice、SBTspice、SmartSpice与Tspice等。
HSpice是Spice程序应用在PC上的程序，它的主要算法与Spice相同。由于HSpice A/D程序集成了模拟与数字电路的仿真运算法，它不仅可以仿真单一的模
拟电路或数字电路，而且可以有效、完善地仿真模拟和数字混合电路。经过多年的改版，HSpice A/D以其强大的功能及高度的集成性而成为先进最受欢迎的电路仿真软件。
设计目标
1.用MOS场效应管实现三输入或门电路。
2.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑三输入或门电路原理图。
3.用tanner软件中的W-Edit对三输入或门电路进行仿真，并观察波形。
4.用tanner软件中的L-Edit绘制三输入或门版图，并进行DRC验证。
5.用W-Edit对三输入或门的版图电路进行仿真并观察波形。
6.用tanner软件中的layout-Edit对三输入或门进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度。
2三输入或门电路原理图编辑
电路结构
用CMOS实现三输入或门电路，PMOS和NMOS管进行全互补连接方式，栅极相连作为输入，电路上面是三个PMOS并联，PMOS的漏极与下面NMOS的漏极相连作为输出，POMS管的源极和衬底相连接高电平，三个NMOS管的源极与衬底相连接低电平；原理图如图所示。
图与非门电路的原理图
其工作原理为：
当A=0,B=0,C=0时，Y=0；当A=0,B=0,C=1时，Y=1；
当A=0,B=1,C=0时，Y=1；当A=0,B=1,C=1时，Y=1；
当A=1,B=0,C=0时，Y=1；当A=1,B=0,C=1时，Y=1；
当A=1,B=1,C=0时，Y=1；当A=1,B=1,C=1时，Y=1；
及当输入A,B,C都为0时，与其相连的PMOS管导通，与其相连的NMOS管截至，与GND相连的NMOS导通，输出为GND的值；
当输入A=0，B=0，C=1时，与C相连的NMOS管导通，输出为C的值；
当输入A=0，B=1，C=0时，与B相连的NMOS管导通，输出为B的值；
当输入A=0，B=1，C=1时，与B,C相连的NMOS管导通，输出为B或者C的值；当输入A=1，B=0，C=0时，与A相连的NMOS管导通，输出为A的值；
当输入A=1，B=0，C=1时，与A,C相连的NMOS管导通，输出为A或者C的值；当输入A=1，B=1，C=0时，与A,B相连的NMOS管导通，输出为A或者B的值；当输入A=1，B=1，C=1时，与A,B,C相连的NMOS管导通，输出为A或者C或者B的值；
三输入或门电路仿真观察波形
给三输入或门的输入加激励，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，并输出波形；波形图如下图所示。
图三输入或门电路输入输出波形图
三输入或门电路的版图绘制
用L-Edit版图绘制软件对三输入或门电路进行版图绘制，同时进行DRC验证，查看输出结果，检查有无错误；版图和输出结果如图所示。
图三输入或门电路版图及DRC验证结果
三输入或门版图电路仿真观察波形
同或门原理图仿真相同，添加激励、电源和地，同时观察输入输出波形；波形如下图所示。
图三输入或门电路版图输入输出波形图
三输入或门电路的版图仿真波形与原理图的仿真输出波形基本一致，并且符合输入输出的逻辑关系，电路的设计正确无误。
LVS检查匹配
用layout-Edit对三输入或门进行LVS检查验证，首先添加输入输出文件，选择要查看的输出，观察输出结果检查三输入或门电路原理图与版图的匹配程度；输出结果如下图。
图三输入或门电路LVS检查匹配图
总结
通过这次课程设计，学习使用一个新工具——tanner软件。并使用tanner 软件对三输入或门模拟电路进行了绘制，并其电路进行了仿真。在此过程中对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。典型的模拟电路的设计借助典型器件特性的探讨、运用tanner软件对模拟电路的原理图进行绘制，并进行了电路仿真，熟悉了tanner在此方面的应用，对这两个软件有了更深刻的了解。
这次课程设计，学习了新软件，对其从一无所知到了解，这其中遇到了许多问题。在用tanner绘制版图时由于对其结构不是特别熟悉导致出现问题。PMOS 要使用P select,N well。NMOS要使用N select。以至于浪费了挺多时间。以后在学习的过程中一定要把理论知识掌握熟练，再进行实践。
总的来说这次课程设计还是很有意义的，对自己专业也有了更深的了解。同时，学会了电路版图的绘制及仿真。
在此次课程设计中也遇到了很多问题，多亏老师的指导和同学的帮助，能够按时完成设计。
参考文献
[1]钟文耀,郑美珠.CMOS电路模拟与设计—基于Hspice.全华科技图书股份有限公司印行,2006.
[2]刘刚等着.微电子器件与IC设计基础.第二版.科学出版社,2009.
附录一：版图网表
* Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit Version / Extract Version ; * TDB File: C:\Users\Administrator\Desktop\LJB\layout\
* Cell: Cell0 Version
* Extract Definition File: ..\..\tanner\LEdit90\Samples\SPR\example1\
* Extract Date and Time: 07/05/2013 - 10:26
.include C:\Users\Administrator\Desktop\tanner\TSpice70\models\
* Warning: Layers with Unassigned AREA Capacitance.
*
*
*
*
*
*
* Warning: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance.
*
*
*
*
*
*
*
*
* Warning: Layers with Zero Resistance.
*
*
*
*
* NODE NAME ALIASES
* 9 = Y (74,-12)
M1 2 Y 1 8 PMOS L=5u W=5u
* M1 DRAIN GATE SOURCE BULK
M2 Y 6 7 8 PMOS L=3u W=5u
* M2 DRAIN GATE SOURCE BULK
M3 7 4 5 8 PMOS L=3u W=5u
* M3 DRAIN GATE SOURCE BULK (18 21
M4 5 3 2 8 PMOS L=3u W=5u
* M4 DRAIN GATE SOURCE BULK (7 10
M5 Y Y 1 Y NMOS L=5u W=5u
* M5 DRAIN GATE SOURCE BULK
M6 Y 6 Y Y NMOS L=3u W=5u
* M6 DRAIN GATE SOURCE BULK
M7 Y 4 Y Y NMOS L=3u W=5u
* M7 DRAIN GATE SOURCE BULK (18 21
M8 Y 3 Y Y NMOS L=3u W=5u
* M8 DRAIN GATE SOURCE BULK (7 10
* Total Nodes: 9
* Total Elements: 8
* Total Number of Shorted Elements not written to the SPICE file: 0 * Extract Elapsed Time: 0 seconds
.END
附录二：电路图网表
* SPICE netlist written by S-Edit Win32
* Written on Jul 5, 2013 at 10:20:01
.include "C:\Users\Administrator\Desktop\tanner\TSpice70\models\" Vdd Vdd Gnd 5
VA A Gnd PULSE (0 5 0 10n 10n 50n 100n)
VB B Gnd PULSE (0 5 0 10n 10n 50n 100n)
VC C Gnd PULSE (0 5 0 10n 10n 50n 100n)
.tran/op 10n 200n method=bdf
.print tran v(A) v(B) v(C) v(Y)
* Waveform probing commands
*.probe
.options probefilename="D:\xuexi\LJB\dianlu\"
+ probesdbfile="C:\Users\Administrator\Desktop\LJB\dianlu\"
+ probetopmodule="Module0"
.include C:\Users\Administrator\Desktop\tanner\TSpice70\models\
* Main circuit: Module0
M1 N11 B Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M2 N11 A Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M3 N11 C Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M4 Y N11 Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M5 N18 A Vdd Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M6 N17 B N18 Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M7 N11 C N17 Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M8 Y N11 Vdd Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u * End of main circuit: Module0
输入与非门电路版图设计
成绩评定表
课程设计任务书
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。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。 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。 1.2设计目标 1.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑四输入与非门电路原理图。 2.用tanner软件中的W-Edit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W-Edit对四输入与非门的版图电路进行仿真并观察波形。 5.用tanner软件中的layout-Edit对四输入与非门进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度。
集成电路课程设计(CMOS二输入及门)
） 课程设计任务书 学生姓名：王伟专业班级：电子1001班 指导教师：刘金根工作单位：信息工程学院题目: 基于CMOS的二输入与门电路 初始条件： 计算机、Cadence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Cadence IC软件和L-Edit软件。 （2）设计一个基于CMOS的二输入的与门电路。 （3）利用Cadence和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： 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。 | 学习Cadence IC和L-Edit软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。 对二输入与门电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。 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 # 摘要 (2) 绪论…....………………………………………….………………….. ..3 一、设计要求 (4) 二、设计原理 (4) 三、设计思路 (4) 3.1、非门电路 (4) 3.2、二输入与非门电路 (6) 、二输入与门电路 (8) } 四、二输入与门电路设计 (9) 4.1、原理图设计 (9) 4.2、仿真分析 (10) 4.3、生成网络表 (13) 五、版图设计........................ (20) 、PMOS管版图设计 (20) 、NMOS管版图设计 (22) 、与门版图设计 (23)
三输入与门集成电路设计
院 课程设计 三输入与门设计 学生姓名： 学院： 专业班级： 专业课程：集成电路设计基础指导教师： 年月日
目录 一、概述 (2) 二、设计要求 (3) 三、设计原理 (3) 四、设计思路 (4) 4.1非门电路 (4) 4.2三输入与非门电路 (4) 五、三输入与门电路设计 (6) 5.1原理图设计 (6) 5.2仿真分析 (6) 六、版图设计 (8) 6.1 PMOS管版图设计 (8) 6.2 NMOS管版图设计 (10) 6.3与门版图设计 (11) 七、LVS比对 (15) 八、心得体会 (16) 参考文献 (17)
一、概述 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。 集成电路有两种。一种是模拟集成电路。另一种是数字集成电路。从制造工艺上可以将目前使用的数字集成电路分为双极型、单极型和混合型三种。而在数字集成电路中应用最广泛的就是CMOS集成电路，CMOS集成电路出现于20世纪60年代后期，随着其制造工艺的不断进步，CMOS电路逐渐成为当前集成电路的主流产品。本文便是讨论的CMOS与门电路的设计仿真及版图等的设计。 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，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。 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。
三输入或门版图设计的
1绪论 1.1 设计背景 随着集成电路技术的日益进步，使得计算机辅助设计（CAD）技术已成为电路设计师不可缺少的有力工具[1]。国内外电子线路CAD软件的相继推出与版本更新，使CAD技术的应用渗透到电子线路与系统设计的各个领域，如芯片版图的绘制、电路的绘图、模拟电路仿真、逻辑电路仿真、优化设计、印刷电路板的布线等。CAD技术的发展使得电子线路设计的速度、质量和精度得以保证。在众多的CAD工具软件中，Spice程序是精度最高、最受欢迎的软件工具，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。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。 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[2]。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。 虽然SPICE开发至今已超过20年，然而其重要性并未随着制程的进步而降低。就国内的设计环境而言，商用的SPICE模拟软件主要有Hspice、Pspice、SBTspice、SmartSpice与Tspice等。 HSpice是Spice程序应用在PC上的程序，它的主要算法与Spice相同。
与非门版图设计
目录 1绪论 (2) 1.1 设计背景 (2) 1.2设计目标 (2) 2与门电路设计 (3) 2.1电路原理 (3) 2.2电路结构 (3) 2.3与门电路仿真波形 (4) 2.4与门电路的版图绘制及DRC验证 (5) 2.5与门电路版图仿真 (6) 2.6 LVS检查匹配 (6) 总结 (8) 参考文献 (9) 附录一版图网表： (10) 附录二电路图网表 (12)
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。 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。 1.2设计目标 1.用MOS场效应管实现二输入与门电路。 2.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑反相器电路原理图。 3.用tanner软件中的W-Edit对反相器电路进行仿真，并观察波形。 4.用tanner软件中的L-Edit绘制反相器版图，并进行DRC验证。 5.用W-Edit对反相器的版图电路进行仿真并观察波形。 6.用tanner软件中的layout-Edit对反相器进行LVS检验观察原理图与版图的 匹配程度。
二输入与非门、或非门版图设计
课程名称Course 集成电路设计技术 项目名称 Item 二输入与非门、或非门版图设 计 与非门电路的版图： .spc文件（瞬时分析）： * Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit / Extract ; * TDB File: E:\cmos\yufeimen, Cell: Cell0 * Extract Definition File: C:\Program Files\Tanner EDA\L-Edit\spr\ * Extract Date and Time: 05/25/2011 - 10:03 .include H:\ VPower VDD GND 5 va A GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n) vb B GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) .tran 1n 400n .print tran v(A) v(B) v(F) * WARNING: Layers with Unassigned AREA Capacitance. *
*
* * WARNING: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance. * * * 《集成电路CAD》课程设计报告》 ——两输入或非门的设计 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 一、设计要求 （1）绘制电路图 a、明确电路结构； b、明确电路中器件的类型、数目； c、明确电路中端口的数目以及所联接的信号类型； d、确定MOS的宽长比，确定MOS管的尺寸，沟长采用所用工艺规定的最 小条宽的整数倍。 （2）根据电路结构绘制版图 在正确的电路结构基础上，绘制版图： a、要求版图中电路的元件数目、类型以及尺寸与所画电路结构保持一致； b、要求元件之间连接正确，并与所确定电路结构保持一致； c、要求版图中电路的端口数目、位置与所确定电路保持一致； （3）DRC验证 绘制版图后要进行DRC验证： a、采用DRC规则文件对绘制版图进行DRC校验； b、根据校验提示语句修改版图直至正确为止，提交正确的DRC校验结果。 （4）撰写课程设计报告 按以下要求书写： a、报告严格按照以下提供模板格式书写； b、报告内容要含有原电路电路图以及所绘制版图的截图； c、报告内容要含有DRC校验结果（相关截图以及文件）。 二、设计目的 1、熟悉candence软件，并掌握其各种工具的使用方法。 2、用cadence设计一个三输入或非门，并画出仿真电路、版图、并验证其特性。 三、设计的具体实现 1.电路概述 二输入或非门有两个输入端A和B以及一个输出端Q，当A端或B端为高电平时输出为低电平，当两个输入都为低电平输出才为高，表达式如下所示： = Y+ A B 或非门的电路符号和真值表如图1所示： 图2 由于此次是用CMOS管构建的二输入或非门，而CMOS管的基本门电路有非门、与非门、或非门等，所以直接用CMOS管搭建出二输或非门电路。原理图如图二所示。 2.cadence简介： Cadence公司的电子设计自动化（Electronic Design Automation）产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。本次设计是基于cadence工具的三输入或非门的电路和版图设计。 三输入与非门的版图 1、版图 2、Spice网表文件 * Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit Version 13.00 / Extract Version 13.00 ; * TDB File: G:\bantu\NAND3.1.tdb * Cell: Cell0 Version 1.36 * Extract Definition File: C:\Users\tbmei\Documents\Tanner EDA\Tanner Tools v13.0\L-Edit and LVS\SPR\Lights\Layout\lights.ext * Extract Date and Time: 06/09/2014 - 18:17 .include "G:\bantu\ml5_20.md" * Warning: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance. * * 6 = A (2 , 38) M1 OUT C1 vdd vdd PMOS L=3u W=20u AD=96p PD=52u AS=100p PS=30u $ (37 46 40 66) M2 vdd B OUT vdd PMOS L=3u W=20u AD=100p PD=30u AS=110p PS=31u $ (24 46 27 66) M3 OUT A vdd vdd PMOS L=3u W=20u AD=110p PD=31u AS=108p PS=54u $ (10 46 13 66) M4 OUT C1 9 8 NMOS L=3u W=20u AD=120p PD=56u AS=100p PS=30u $ (37 0 40 20) M5 9 B 7 8 NMOS L=3u W=20u AD=100p PD=30u AS=110p PS=31u $ (24 0 27 20) M6 7 A Gnd 8 NMOS L=3u W=20u AD=110p PD=31u AS=172p PS=60u $ (10 0 13 20) .include "G:\bantu\ml5_20.md" .tran 600n 600n start=0 VDDD vdd Gnd 3 VAin A Gnd pwl (0ns 0V 100ns 0V 105ns 3V 200ns 3V 205ns 0V 300ns 0V 305ns 3V 400ns 3V 405ns 0V 500ns 0V 505ns 3V 600ns 3V) VBin B Gnd pwl (0ns 0V 100ns 0V 105ns 0V 200ns 0V 205ns 3V 300ns 3V 305ns 3V 400ns 3V 405ns 0V 500ns 0V 505ns 3V 600ns 3V) VCin C1 Gnd pwl (0ns 0V 100ns 0V 105ns 0V 200ns 0V 205ns 0V 300ns 0V 305ns 0V 400ns 0V 405ns 3V 500ns 3V 505ns 3V 600ns 3V) .print tran v(A,Gnd) .print tran v(B,Gnd) .print tran v(C1,Gnd) .print tran v(OUT,Gnd) * Pins of element D2 are shorted: * D2 vdd vdd D_lateral $ (3 58 7 66) * Total Nodes: 9 * Total Elements: 8 * Total Number of Shorted Elements not written to the SPICE file: 0 * Output Generation Elapsed Time: 0.000 sec * Total Extract Elapsed Time: 0.687 sec .END 3、仿真波形图 * * * WARNING: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance. * * * 集成电路版图设计 课程设计报告 课题名称：三输入多数表决器 姓名： XXXX 学号： 21111111 班级：电子科学与技术班 1.概述 集成电路是一种微型电子器件或部件。它是采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管等有源器件和电阻、电容等无源器件及布线互连在一起，制作在一小块半导体晶片上，封装在一个管壳内，执行特定电路或系统功能的微型结构；这样，整个电路的体积大大缩小，且引出线和接点的数目也可控制、大为减少，从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进一大步。目前，集成电路经历了小规模集成、中规模集成、大规模集成和超大规模集成。单个芯片上已经可以制作包含臣大数量晶体管的、完整的数字系统。 在整个集成电路设计过程中，版图设计是其中重要的一环。它是把每个原件的电路表示转换成集合表示，同时，元件间连接的线也被转换成几何连线图形。对于复杂的版图设计，一般把版图设计划分成若干个子版图进行设计，对每个子版图进行合理的规划和布图，子版图之间进行优化连线、合理布局，使其大小和功能都符合要求。 版图设计有特定的规则，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。在版图设计过程中，要进行定期的检查，避免错误的积累而导致难以修改。 2.设计要求 1) .设计一个三输入的多数表决器的版图。 2)．分析三输入多数表决器的功能及逻辑关系。 3)．用与非门的形式构建该表决器的电路图。 4)．利用EDA工具PDT画出其相应版图。 5)．利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。3.电路分析 根据三输入多数表决器的功能要求设计如果同意则输入1不同意输入0三输入表决器功能为有两个或者两个以上人同意则，则输出1，否者输出0,其真值表如下： 化简真值表得逻辑表达式表示并化简为： Out=A BC + A B C + AB C +ABC =AB+BC+AC = AB BC AC 这样可以用到三个两输入与非门和一个四输入与非门，达到逻辑功能和晶体管数量最小化的效果，节约了版图资源，减小了复杂程度。其逻辑电路图很容易得出如下： 二或门电路的设计 一．实验目的 1.熟悉Schematic，Virtuoso设计环境，掌握或门电路原理图输入方法。 2.熟悉仿真参数设置，掌握仿真步骤 3.掌握画版图步骤，了解版图设计规则 4.掌握版图的验证。 二．实验内容 2.1原理图设计 ①建立库文件 在CIW窗口中建立or库文件与or视图，打开电路原理图设计窗口。 ②添加元件 在gpdk180中选择3个pmos和3个nmos，在analoglib库中选择vcc和gnd各一个，按图1添加所需文件。 ③连线：按图1完成连线。 图1 二或门电路原理图 ④添加输入pin为A,B;输出pin为Y。 ⑤检查 检查电路结构与连线如图1所示，使用Check and Save图标进行差错修改并保存。 2.2二输入或门仿真 仿真电路如图1所示。对输入信号进行设值。 A输入信号设值如图2所示： 图2 Setup Analog Stimuli窗口 B输入信号设值如图3所示： 图3 Setup Analog Stimuli窗口电源电压设置如图4所示: 图4 Setup Analog Stimuli窗口对二输入或门进行瞬态分析，仿真设值窗口如图5所示： 图5 Choosing Analyses窗口 输出显示信号在原理图中选择A、B、Y三端。如图6所示： 图6 Analog Design Environment 窗口运行仿真，仿真曲线如图7所示： 图7 或门tran仿真曲线 2.3或门版图设计 启动版图设计环境Virtuoso layout Editor,完成or版图设计。 ①创建视图 在CIW窗口中建立Design库的or视图，打开Virtuoso layout Editor设计窗口。 ②添加元件 选择并添加3个pmos和3个nmos的单元版图。 ③布局布线 参考电路结构的特点，直接调用设计好的单元版图，按照MOS管版图设计规则，考虑所有布线所需要的几何尺寸以及所在的版层，可以选择先画出或非门版图，再画反相器版图，然后再将两者相连从而完成布线。 ④按照电路图1进行连线检查，连线无误后保存。 《集成电路版图设计》实验（一）： 三输入与或门设计 一．设计目的 1、掌握使用Ledit软件绘制基本的元器件单元版图。 2、掌握数字电路基本单元CMOS版图的绘制方法，并利用CMOS版图设计简单的门电路，然后对其进行基本的DRC检查。 3、学习标准逻辑单元的版图绘制。 二．设计原理 （一）设计步骤： 1、设计参数设置：包括工艺参数设置（理解 Technology Unit 和Technology Setup的关系）、栅格设置（理解显示栅格、鼠标栅格和定位栅格）、选择参数设置等 2、布局布线：安排各个晶体管、基本单元、复杂单元在芯片上的位置，并且设计走线，实现管间、门间、单元间的互连。 4、尺寸确定：确定晶体管尺寸（W、L）、互连尺寸（连线宽度）以及晶体管与互连之间的相对尺寸等（此次实验可以忽略）。 5、版图编辑（Layout Editor ）:规定各个工艺层上图形的形状、尺寸和位置。 6、布局布线（Place and route ）：给出版图的整体规划和各图形间的连接。 7、版图检查（Layout Check ）：设计规则检验（DRC,Design Rule Check），能够找到DRC规则在版图的应用点。 （二）设计目标： 1、满足电路功能、性能指标、质量要求。 2、尽可能达到面积的最小化，以提高集成度，降低成本。 3、尽可能缩短连线，以减少复杂度，缩短延时、改善可靠性。三．设计内容 用CMOS工艺设计一个三输入与或门F=A+B﹡C，进行基本的DRC 检查。 四.评价标准 本次的实验作业旨在让同学通过亲身实践，对所学的CMOS集成电路设计有一个更系统更全面的了解，并且通过软件的使用，达到将来参与电路设计工作的的入门练习作用。 五．部分设计规则描述 设计规则是设计人员与工艺人员之间的接口与“协议”，版图设计必须无条件的服从的准则，可以极大地避免由于短路、断路造成的电路失效和容差以及寄生效应引起的性能劣化。设计规则主要包括几何规则、电学规则以及走线规则。其中几何设计规则通常有两类： ①微米准则：用微米表示版图规则中诸如最小特征尺寸和最小允许间隔的绝对尺寸。 ②λ准则：用单一参数λ表示版图规则，所有的几何尺寸都与λ成线性比例。 设计规则分类如下： 作业报告 作业题目：画一个4输入与非门的版图，w=5~20. L =2~10. 作业要求：（1）画出版图并进行设计规则检查，提取T-spice 网表文件 （2）根据从版图中提取的参数，用T-space 软件进行仿真，观测器输出波形。 （3）采用CMOS 2 um 工艺。 （4）撰写设计报告，设计报告如有雷同均视为不及格，请各位妥善保管好自己的设计文档。 （5）提交报告的最后截止日期位6月10号。 一 四输入与非门电路图如下图所示： 四输入与非门的工作原理为： 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 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况 ，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。 四输入与非门课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 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) 课程名称 Course 集成电路设计技术项目名称 Item 二输入与非门、或非门版图 设计 与非门电路的版图： .spc文件（瞬时分析）： * Circuit Extracted by T anner Research's L-Edit V7.12 / Extract V4.00 ; * TDB File: E:\cmos\yufeimen, Cell: Cell0 * Extract Definition File: C:\Program Files\Tanner EDA\L-Edit\spr\morbn20.ext * Extract Date and Time: 05/25/2011 - 10:03 .include H:\ml2_125.md VPower VDD GND 5 va A GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n) vb B GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) .tran 1n 400n .print tran v(A) v(B) v(F) * WARNING: Layers with Unassigned AREA Capacitance. * * * WARNING: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance. * * * 1绪论 设计背景 随着集成电路技术的日益进步，使得计算机辅助设计（CAD）技术已成为电路设计师不可缺少的有力工具[1]。国内外电子线路CAD软件的相继推出与版本更新，使CAD技术的应用渗透到电子线路与系统设计的各个领域，如芯片版图的绘制、电路的绘图、模拟电路仿真、逻辑电路仿真、优化设计、印刷电路板的布线等。CAD技术的发展使得电子线路设计的速度、质量和精度得以保证。在众多的CAD工具软件中，Spice程序是精度最高、最受欢迎的软件工具，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。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。 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[2]。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。 虽然SPICE开发至今已超过20年，然而其重要性并未随着制程的进步而降低。就国内的设计环境而言，商用的SPICE模拟软件主要有Hspice、Pspice、SBTspice、SmartSpice与Tspice等。 HSpice是Spice程序应用在PC上的程序，它的主要算法与Spice相同。由于HSpice A/D程序集成了模拟与数字电路的仿真运算法，它不仅可以仿真单一的模 1绪论 1.1设计背景 集成电路的出现与飞速发展彻底改变了人类文明和人们日常生活的面目。近几年，中国集成电路产业取得了飞速发展。 集成电路掩模版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节，它不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本与功耗。集成电路掩模版图设计是一门技术，它需要设计者具有电路系统原理与工艺制造方面的基础知识。但它更需要设计者的创造性、空间想象力和耐性，需要设计者长期工作的经验和知识的积累，需要设计者对日新月异的集成电路发展密切关注和探索。 互补金属-氧化物-半导体集成电路，简称CMOS电路，是集成电路中于六十年代后期才发展起来的后起之秀。到了六十年代，随着平面型晶体管的发展，以及人们对于半导表面性质认识的深化，特别是具有优良性能的热生长二氧化硅薄膜的成功生长，才导致MOS绝缘栅场效应晶体管和MOS集成电路的问世。 为了把设计的线路生产为集成电路，还必须进行版图设计。即根据线路中各器件的尺寸和互连进行合理的布局。版图设计的优劣，很大程度上决定了产品的成品率和可靠性。 在版图设计中的考虑原则是尽可能缩小有源区（即仅包括器件和互连引线部分，不包括键合点)。这不仅可以减小芯片面积，而且有 利于成品率提高。电源线和地线的走线要通畅，减小串联电阻，保证电路的参量指标。在可能的条件下，引线孔尽量开大，保证接触良好。现代化的计算机辅助制版技术，能大大减小人力，做出最佳图形，特别是为大规模集成电路所必需。 中国集成电路产业已经形成了IC设计、制造、封装测试三业及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局，随着IC设计和芯片制造行业的迅猛发展，国内集成电路价值链格局继续改变，其总体趋势是设计业和芯片制造业所占比例迅速上升。 1.2设计目标 1.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑三输入与门电路原理图。 2.用tanner软件中的L-Edit绘制三输入与门电路版图，并进行DRC 验证。 3.用tanner软件中的W-Edit对三输入与门电路图进行仿真，并观察波形。 4.用tanner软件中的W-Edit对三输入与门电路版图进行仿真，并观察波形。 5.用tanner软件中的layout-Edit对反相器进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度。cad设计二输入讲解
三输入与非门版图
二输入与非门、或非门版图设计
三输入多数表决器版图设计
二或门电路的设计
三输入与或门设计
四输出与非门版图
电路四输入与非门设计 - 副本
二输入与非门,或非门版图设计
三输入或门版图设计的
三输入与非门电路设计