清华版图设计经典课件第三讲
合集下载
Virtuoso Layout Editor
安装Pcell
第八步：把上面定义的内容存入工艺文件
最后按OK完 成安装！
版图编辑，按i键
使用Pcell
增加的 Pcells
使用Pcell
利用Pcell生成 W=5u; L=0.6u M=2 的PMOS管
使用Pcell
Flatten Pcell 后，pcell就 被打散为各 个部分，在 此基础上对 其进行加工， 可得到一些 不规则的版 图设计
注意大小写不要弄错！
快捷方法：选中并 ctrl+c，然后在CIW中点 击中键，就可以把复制的内容粘贴过去，最 后回车
安装Pcell
下一步，ok则终止安装
Welcome Window 继续前阅读这部分 内容
安装Pcell
第一步：选择要 安装的Devices
这里只选择了最常用的 nmos/pmos，你也可以同时选 上其他选项，大家可回去练习
安装Pcell
第四步：确定设计规则
自动弹出规则定 义窗口，根据设 计规则分别设定 各项值，然后按 OK，在第四步 窗口按next
安装Pcell
第五步：直接点击next
安装Pcell
第六步：提示找到安装devices所 需的文件，直接点击next
安装Pcell
第七步：依照默认选项， 直接点击next
Name: pguardring 改为 nguardring
在pguardring的基础上 修改生成nguardring
Multipart paths
删去subpath: pimp，添加 subpath: nimp
Multipart paths
将nguardring的定义存入工艺文件
Multipart paths
清华大学机械制图全部课件1—15章
三角板移动方向 绘制任意角度的 一组平行线直线
25
• 圆规
用于绘制圆和圆弧。 铅芯形状：
使用方法：
铲形（画细线圆） 矩形（画粗线圆，B或2B）
弹簧圆规 画小圆
带加长腿圆 规画大圆
选带平台的针尖
铅芯与针尖平台取齐
26
• 其他工具
擦图片
均为圆锥形针尖
三棱尺 分规（用于度量）
小毛刷
胶带纸
量角器 砂纸
27
缩小比例
1:1
5:1 5×10n :1
1:2 1:2×10n
比
例
2:1 2×10n :1
1:5 1:5×10n
1×10n :1 1:10
1:10×10n
注：n 为正整数
必要时允许选取的比例
种类
放大比例
4:1 4×10n :1
缩小比例
1:1.5 1:1.5×10n
注：n 为正整数
比 2.5:1 2.5×10n :1 1:2.5 1:2.5×10n
例
1:3 1:3×10n
1:4 1:4×10n
1:6 1:6×10n
比例一般标注在标题栏的比例栏内。必要时可在视图名称下方或右侧标注。
19
2.1.4 图线（GB/T 4457.4 - 2002）
图样中常用图线
代码No 名 称
01.1
细实线 波浪线 双折线
01.2 粗实线
02.1 04.1
细虚线 细点画线
笔芯形状及尺寸
矩形笔芯磨削方法
笔芯平行于砂纸面
圆锥形笔芯
矩形笔芯 用于绘制粗实线
砂纸板
笔芯移动方向
24
• 三角板
一副三角板（45°和30°、60°）与丁字尺配合使 用可以绘制15°倍角的直线或任意角度的一组平行线。
版图设计实例 ppt课件
19
(2) CMOS RAM阵列
特点：存储单元排成阵列时，列的方向只要求相邻单元位
线的间距符合设计规则；行的布局合并了公共区域，即Vdd和
Vss共用。
20
3. CMOS D触发器 (1) 无置位和复位端的D触发器
电路图
电路图中,用钟控反相器代替反相器和传输门（TG2）串联。
21
版图
特点：1）版图为4行结构，中间两行构成反相器，多晶从第2行延伸到第3行就 形成反相器。
最后完成的版图，放大器的2个输入从左边进入，2个 输出从上方送出。
31
(a) 电路图
(b) N1版图 (c) N0版图 (d) N1和N0串联版图
(2) 任意个MOS管串联。例如3个MOS管串联的版图。
(a)电路图
(b) 版图
7
2.MOS管并联(并联是指它们的源和源连接，漏和漏连接，各 自的栅还是独立的。) (1)栅极水平放置，节点X和Y可用金 属连线连接(图b)；也可用有源区连接(图c）。
14
(5) 或与非门（OAI)
提示：对比AOI和OAI电路图和版图的区别和画法，巩固和 熟练掌握CMOS复联电路版图的画法。
15
(6) 全加器
16
版图
17
特点： ① 和异或门相似，几个输入信号被几乎所有的器件公用， 设计版图时要充分注意这一特点。 ② 版图把A、B、C多晶分成二段且排成二列，A线在上面 (靠近Vdd)转折连接，B线在下面(靠近Vss)转折连接，C线二段 不能直接连接，在Vss附近用金属连接。 ③ 用左面一列A、B、C多晶布局器件的串并联，右面一列A、 B、C多晶布局器件的串联。整个电路分为4行，第2和第3行组 成进位电路的前级，第1行和第4行组成求和电路的前级。 ④ 进位与求和的输出反相器采用较大的宽长比。 ⑤ 在版图中间一条横的金属线阻挡了进位部分串并联电路 的输出从上至下进行连接，用多晶从该金属线下穿过将这段输 出金属连接。
(2) CMOS RAM阵列
特点：存储单元排成阵列时，列的方向只要求相邻单元位
线的间距符合设计规则；行的布局合并了公共区域，即Vdd和
Vss共用。
20
3. CMOS D触发器 (1) 无置位和复位端的D触发器
电路图
电路图中,用钟控反相器代替反相器和传输门（TG2）串联。
21
版图
特点：1）版图为4行结构，中间两行构成反相器，多晶从第2行延伸到第3行就 形成反相器。
最后完成的版图，放大器的2个输入从左边进入，2个 输出从上方送出。
31
(a) 电路图
(b) N1版图 (c) N0版图 (d) N1和N0串联版图
(2) 任意个MOS管串联。例如3个MOS管串联的版图。
(a)电路图
(b) 版图
7
2.MOS管并联(并联是指它们的源和源连接，漏和漏连接，各 自的栅还是独立的。) (1)栅极水平放置，节点X和Y可用金 属连线连接(图b)；也可用有源区连接(图c）。
14
(5) 或与非门（OAI)
提示：对比AOI和OAI电路图和版图的区别和画法，巩固和 熟练掌握CMOS复联电路版图的画法。
15
(6) 全加器
16
版图
17
特点： ① 和异或门相似，几个输入信号被几乎所有的器件公用， 设计版图时要充分注意这一特点。 ② 版图把A、B、C多晶分成二段且排成二列，A线在上面 (靠近Vdd)转折连接，B线在下面(靠近Vss)转折连接，C线二段 不能直接连接，在Vss附近用金属连接。 ③ 用左面一列A、B、C多晶布局器件的串并联，右面一列A、 B、C多晶布局器件的串联。整个电路分为4行，第2和第3行组 成进位电路的前级，第1行和第4行组成求和电路的前级。 ④ 进位与求和的输出反相器采用较大的宽长比。 ⑤ 在版图中间一条横的金属线阻挡了进位部分串并联电路 的输出从上至下进行连接，用多晶从该金属线下穿过将这段输 出金属连接。
第1章-多媒体CAI课件制作实用教程(第3版)-微课视频版-缪亮-清华大学出版社
直线型课件 分支型课件 模块型课件 积件型课件
从不同的角度出发，课 件有各种各样的分类
通常意义下的课件都是面对教师的，目前 还有一种面向学生的课件——学件，主要 用于学习者的自主学习，如交互式测试、 模拟实验、教育游戏、学习专题等。
1.1.3 多媒体课件与微课
微课是以阐述某一知识点为目标，以短小精悍的在线视频 为表现形式，以学习或教学应用为目的的在线教学视频。 微课的制作方式非常多，其中一个比较常用的方式是利用 屏幕录制软件进行录制。
1.1.1 多媒体课件的概念
多媒体课件是指用于辅助教师的“教” 或促进学生自主地“学”，以突破课 堂教学中的重点、难点，从而提高课 堂教学质量与效率的多媒体教学软件。
1.1.2 多媒体课件的种类
根据实现功能分类情况：
课堂演示型 学生自主学习型 检索阅读型 教学游戏型 人工智能型
根据课件结构分类情况：
清华大学出版社
多媒体CAI课件制作实用教程
（第3版）
第1章 多媒体CAI课件制作基础
本章学习内容
编写脚 脚本概念 本方法
平面构图规则
课件脚本
多媒体课件 美学基础 色彩设计和 视觉效果
制作基础
多媒体课件 开发软件
多媒体课件基础
概念 类型
图像素材
课件制作工具
素材制作工具
音频素材
Power， 首先要设计和制作出出色的微课课件。
不管是微课，还是慕课、 翻转课堂，对于一般教师 而言，用新思维制作好多 媒体课件是当前最低层、 最核心的首要任务。
1.2.1 多媒体课件制作工具
1.PowerPoint
使用PowerPoint制作多媒体课件，教师不用 掌握高深的编程技术，只需将展示的教学内 容添加到一张张幻灯片上，然后设置好这些 内容的动画显示效果，以及幻灯片的放映控 制等属性，就可以制作出包含文字、图片、 声音、视频、动画等多种媒体的课件来。
从不同的角度出发，课 件有各种各样的分类
通常意义下的课件都是面对教师的，目前 还有一种面向学生的课件——学件，主要 用于学习者的自主学习，如交互式测试、 模拟实验、教育游戏、学习专题等。
1.1.3 多媒体课件与微课
微课是以阐述某一知识点为目标，以短小精悍的在线视频 为表现形式，以学习或教学应用为目的的在线教学视频。 微课的制作方式非常多，其中一个比较常用的方式是利用 屏幕录制软件进行录制。
1.1.1 多媒体课件的概念
多媒体课件是指用于辅助教师的“教” 或促进学生自主地“学”，以突破课 堂教学中的重点、难点，从而提高课 堂教学质量与效率的多媒体教学软件。
1.1.2 多媒体课件的种类
根据实现功能分类情况：
课堂演示型 学生自主学习型 检索阅读型 教学游戏型 人工智能型
根据课件结构分类情况：
清华大学出版社
多媒体CAI课件制作实用教程
（第3版）
第1章 多媒体CAI课件制作基础
本章学习内容
编写脚 脚本概念 本方法
平面构图规则
课件脚本
多媒体课件 美学基础 色彩设计和 视觉效果
制作基础
多媒体课件 开发软件
多媒体课件基础
概念 类型
图像素材
课件制作工具
素材制作工具
音频素材
Power， 首先要设计和制作出出色的微课课件。
不管是微课，还是慕课、 翻转课堂，对于一般教师 而言，用新思维制作好多 媒体课件是当前最低层、 最核心的首要任务。
1.2.1 多媒体课件制作工具
1.PowerPoint
使用PowerPoint制作多媒体课件，教师不用 掌握高深的编程技术，只需将展示的教学内 容添加到一张张幻灯片上，然后设置好这些 内容的动画显示效果，以及幻灯片的放映控 制等属性，就可以制作出包含文字、图片、 声音、视频、动画等多种媒体的课件来。
第6章清华大学工程图学课件
画在视图之内，轮廓线用细实线绘制。
当视图中的轮 廓线与断面图的图 线重合时，视图中 的轮廓线仍应连续 画出。
⑵ 标注方法 ① 配置在剖切线上的不对称的重合断面 图，可省略字母。
② 对称的重合断面图，可不标注。
6.4 规定画法和简化画法
一、肋板的画法
B B－B
正确 规则：
B－B
错误
A
A
对于机件的肋板，如 按纵向剖切，肋板不画剖 面符号，而用粗实线将它 与其邻接部分分开。
① 两剖切面的交线一般应与机件的轴线重合。
A－A
A A
A
A
② 应按“先剖切后旋转”的方法绘制剖视图。
A A－A A－A A
A
错误
正确
③ 位于剖切平面后且与 所表达的结构关系不 甚密切的结构，或一 起旋转容易引起误解 的结构，一般仍按原 来的位置投射。
A
④ 位于剖切平面后，与 被切结构有直接联系 且密切相关的结构， 或不一起旋转难以表 达的结构，应“先旋 转后投射”。
B A－A
二、均匀分布的肋板及孔的画法
肋不对称 画成对称
A－A
孔未剖到 画成剖到
B－B
A
A
B
B
若干直径相同且成规律分布的孔，可以仅画 出一个或几个，其余只需用细点画线表示其中心 位置。
三、断开画法 轴、杆类较长的机件，当沿长度方向 形状相同或按一定规律变化时，允许断开 画出。 标注尺寸时， 仍注实长。
③ 当对称机件的轮廓线与中心线重合，不宜 采用半剖视时。
正确
错误
④ 实心杆上有孔、槽时，应采用局部剖视。
画局部剖应注意的问题：
① 波浪线不能与图上的其它图线重合。
错误
正确
当视图中的轮 廓线与断面图的图 线重合时，视图中 的轮廓线仍应连续 画出。
⑵ 标注方法 ① 配置在剖切线上的不对称的重合断面 图，可省略字母。
② 对称的重合断面图，可不标注。
6.4 规定画法和简化画法
一、肋板的画法
B B－B
正确 规则：
B－B
错误
A
A
对于机件的肋板，如 按纵向剖切，肋板不画剖 面符号，而用粗实线将它 与其邻接部分分开。
① 两剖切面的交线一般应与机件的轴线重合。
A－A
A A
A
A
② 应按“先剖切后旋转”的方法绘制剖视图。
A A－A A－A A
A
错误
正确
③ 位于剖切平面后且与 所表达的结构关系不 甚密切的结构，或一 起旋转容易引起误解 的结构，一般仍按原 来的位置投射。
A
④ 位于剖切平面后，与 被切结构有直接联系 且密切相关的结构， 或不一起旋转难以表 达的结构，应“先旋 转后投射”。
B A－A
二、均匀分布的肋板及孔的画法
肋不对称 画成对称
A－A
孔未剖到 画成剖到
B－B
A
A
B
B
若干直径相同且成规律分布的孔，可以仅画 出一个或几个，其余只需用细点画线表示其中心 位置。
三、断开画法 轴、杆类较长的机件，当沿长度方向 形状相同或按一定规律变化时，允许断开 画出。 标注尺寸时， 仍注实长。
③ 当对称机件的轮廓线与中心线重合，不宜 采用半剖视时。
正确
错误
④ 实心杆上有孔、槽时，应采用局部剖视。
画局部剖应注意的问题：
① 波浪线不能与图上的其它图线重合。
错误
正确
《清华大学计算机组成原理课件》
3
搭建电路
学生将在仿真软件中搭建逻辑电路，提高学生动手实践的能力，并考验学生对逻 辑门电路的设计和搭建技能。
组合逻辑电路
全加器
学习全加器的基本原理，确定 输入输出的关系，并掌握组成 全加器的基本电路。
译码器
介绍了译码器的应用及工作原 理，教学生如何根据需要选择 不同的译码器。
多路选择器
学习了多路选择器电路的基本 概念和应用，测试了学生对多 路选择器的掌握能力。
存储器与存储电路
1
组成原理
组成存储器的基本元件是触发器，讲述了静态触发器和动态触发器，它们各自的工作 原理。
2
RAM和ROM
介绍了RAM和ROM的基本原理和应用，以及学习访问这两种存储器的原理与方式。
3
内存单元布局及地址控制
通过存储器系统的组成、存储器容量的理解，让学生掌握如何地址定位和数据存储等 问题。
转 入 内 核 态 处 理 流 程
pe
cp
pc
cu
=s
ut
ta
vt
eu
cs
u.
cU
aI
uE
s=
eu
=s
ct
aa
ut
su
es
s
s.
.s
u.
i
Mt
Ss
U
多级中断系统
介绍了多级中断系统的实现原 理和构架，以及多级中断系统 如何解决中断优先级问题。
存储器系统性能分析
1
存储器性能参数
包括各种存储器的读取时间、写入时间，存储器的带宽等，还包括这些存储器的特 点和使用方法。
转 入 M 态 处 理 流 程
pc
cp
sc
清华大学机械制图课件chapter3
A
Ca
c
B
H
s
b
9
在棱锥表面取点取线
例 棱锥表面的折线MNK(mnk)求另二投影
S
s'
s"
n'
n"
N
M
m'
m"
A
C
BK
a'
分析 M连线SA
am
注意分N析 点SB、直线 如所何在在表K平面面的SB上可C取见点性？
k'
(k")
b' c' a"(c") b"
c
s nk
b
10
曲面体（回转体）
圆柱体
形成
圆沿与其垂直
P
P过锥顶 交线为直线
归纳
P轴线 交线为圆 P 轴线 > 交线为椭圆 P 轴线 = 交线为抛物线
P 轴线 0< 交线为双曲线 P过锥顶 交线为直线
33
例 求截交线 P
椭是圆什短么轴点的？投影 P
截交线分析
截截交交线线投为影椭分圆析 截检交查线外投形影轮仍廓为线椭投圆影
椭圆画法
特外殊形点轮廓线 中终间止点点 光截滑交连线接投曲影线
圆环面
圆环面的形成
22
圆环的投影
内环面
V
W
外环面
H
母线圆圆心轨迹
赤道圆 喉圆
23
圆环表面取点取线
例 圆环表面点A、B，已知H投影，求V、W投影
(a')
(a")
(b')
(b")
(b)
a
分析
点A在内环面的 上半部 点B在外环面的 下半部
清华大学VLSI7.ppt
目前，设计重用（Reuse）技术也可用 于解决单元库的更新问题。
2020/11/2
18
§4 现场可编程门阵列（FPGA）
现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array）是一种可编程器件，它是近 几年迅速发展起来的，用于ASIC设计的 一种新方法。FPGA提供了用户可编程 和自己制造的能力，极大地缩短了设计 和制造时间。
2020/11/2
14
• 标准单元模式的优点：
（1）比门阵列更加灵活的布图方式。
（2）可以解决布通率问题，达到100%布 通率。
（3）“标准单元”预先存在单元库中，可 以提高布图效率。
（4）标准单元设计模式，由于其自动化程 度高、设计周期短、设计效率高。十分 适用于ASIC的设计，是目前应用最广泛 的设计方法之一。
2020/11/2
15
• 标准单元的改进
随着集成电路工艺的发展，标准单元布图 方式也在不断的改进，由于增加了布线 层数（3~7层）和采用“跨单元布线” （over-cell routing）技术，可允许出现不 等高的单元，而单元引线端的位置也可 以任意，不一定要在单元的上下边界上， 这样有利于提高芯片的利用率。由此造 成布线通道的不规则性，给自动布线算 法带来了一定难度。
2020/11/2
13
• 标准单元布图方法
在布图时，从单元库中调出标准单元按
行排列，行与行之间留有布线通道，同 行或相邻行的单元相连可通过单元行的 上、下通道完成。隔行单元之间的垂直 方向互连则必须借用事先预留在“标准 单元”内部的走线道（feed-through）或 在两单元间设置的“走线道单元” （feed-through cell）或“空单元” （empty cell）来完成连成。
2020/11/2
18
§4 现场可编程门阵列（FPGA）
现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array）是一种可编程器件，它是近 几年迅速发展起来的，用于ASIC设计的 一种新方法。FPGA提供了用户可编程 和自己制造的能力，极大地缩短了设计 和制造时间。
2020/11/2
14
• 标准单元模式的优点：
（1）比门阵列更加灵活的布图方式。
（2）可以解决布通率问题，达到100%布 通率。
（3）“标准单元”预先存在单元库中，可 以提高布图效率。
（4）标准单元设计模式，由于其自动化程 度高、设计周期短、设计效率高。十分 适用于ASIC的设计，是目前应用最广泛 的设计方法之一。
2020/11/2
15
• 标准单元的改进
随着集成电路工艺的发展，标准单元布图 方式也在不断的改进，由于增加了布线 层数（3~7层）和采用“跨单元布线” （over-cell routing）技术，可允许出现不 等高的单元，而单元引线端的位置也可 以任意，不一定要在单元的上下边界上， 这样有利于提高芯片的利用率。由此造 成布线通道的不规则性，给自动布线算 法带来了一定难度。
2020/11/2
13
• 标准单元布图方法
在布图时，从单元库中调出标准单元按
行排列，行与行之间留有布线通道，同 行或相邻行的单元相连可通过单元行的 上、下通道完成。隔行单元之间的垂直 方向互连则必须借用事先预留在“标准 单元”内部的走线道（feed-through）或 在两单元间设置的“走线道单元” （feed-through cell）或“空单元” （empty cell）来完成连成。
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• About Network
– ftp
开始一个新的设计
• 准备工作
– 帐号分配
• lifl1~lifl50
– 如何连到EDA服务器？
• 东主楼微所EDA机房，统一上机见通知 • 校园网内远程登录，见‘使用exceed的简要说明’
8
开始一个新的设计
• 准备工作
– 修改密码 passwd – 建工作目录 mkdir project – 上传工艺文件 tf_un.tf, display.drf
C
Y Meff
C1
D Meff Y
M2 C=C1 · C2
C
C2
MOS开关和反相器
• MOS开关
– 开关逻辑
• N沟开关连线
Y=A·C1+B·C2+ (C1+C2)·U • P沟连线
Y=A·C1+B·C2+ C1·C2·U • P沟-N沟连线
Y=A·C1+B·C2+ C1·C2·U
B
约束条件：同时只有一个 开关导通；
• 微机：开始Æ运行Æcmd Æcd 存放文件的目录 • ftp server ip 输入帐号和密码 • bin • cd ~/project • put filename • Bye
– 或直接用FTP软件登录上传
开始一个新的设计
• 准备工作
– 进入工作目录 cd project – 用 instdir 查cadence安装目录 <cds_install_dir>
0
0
0
1
1
0
1
1
a1 a2 z
z
0
a1
a2
1
1
1
vdd z
zn
z
基本逻辑 单元
• 单元五版图
基本逻辑单元
• 单元五（同或）
– 提取出来的电路 – 逻辑符号
a1
– 逻辑功能 a2
a1 zn a2
zn=a1•a2+ a1•a2=a1 a2
– 真值表
a1
a2
zn
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
vdd a1
a2 zn
功能分析
MOS开关和反相器
• MOS开关和反相器是MOS数字电路的最 基本单元，理解和掌握它们的工作原理 和电路特性，有助于分析更复杂的标准 单元的版图和电路。
MOS开关和反相器
• MOS开关
– 功能：当Vc控制开关导通时, 将Vin端的信息 传送到Vout端;当Vc控制开关关闭时, 将Vin 端和Vout端隔离.
zn
– 逻辑符号
oe
oe
i
zn
– 逻辑功能
i
zn = oe ⋅i + oe ⋅U
– 真值表
oe
i
zn
1
0
1
1
1
0
0
任意 高阻态
6
基本逻辑单元
• 带使能端反相器的作用
– –
简单反相器的缺陷 多个门的输出同时送入母线
‘0’
时，需要有使能控制，每个
时刻，最多有一个门的使能
有效，如果没有一个使能有
效，则母线高阻
可扩展到n个开关连线
MOS开关和反相器
• MOS开关
– 开关逻辑
• CMOS反相器可以看成是 两个开关的连线逻辑
Y=1·C+0·C+ (C·C)·U=C
VDD
Y
C
• 满足同时只有一个开关导 通的约束条件
2
MOS开关和反相器
• MOS反相器
– 功能：逻辑求反, 即输出是输入的逻辑反信 号
– 逻辑表达式及符号
cp <cds_install_dir>/cdsuser/.cdsinit ~/project/. – 启动Cadence工具 icfb&
CIW(Command Interpreter Window) Cadence工具的集中控制窗口
输出域
菜单栏
Log文件
窗口号
输入域 命令提示行
鼠标按纽提示
开始一个新的设计
开始一个新的设计
• 版图编辑操作
– 选取版图的层 – 矩形(recangle)、线(path) – 标尺(ruler)的使用 – 图形尺寸调整(stretch) – 图形的移动和旋转 – 图形的复制，删除 – 图形属性修改
• About process
– ps, kill
UNIX基本命令
• About Enviroment
– umask 022, source, alias, unalias, set, unset – .cshrc
• About Directory and files
– cd, ls, mkdir, pwd, rm –r, rm, mv, chmod – cp, grep, find, vi
• 点击File Æ new Æ cellview 弹出create new file窗口 • Library name: lab; cell name: inv; tool: 选virtuoso
LSW(Layer Selection Window) 主要是配合Edit使用
设定instance, pin是 否可编辑
– 建新的design library：lab
• 点击File Æ new Æ library 弹出new library窗口 • 在name框键lab，右边选attach to an existing techfile • 在弹出的窗口中选工艺库: csmc06
– 在lab下建立一个cellview：inv : layout
如果：VTN = −VTP 则： WN = μP WP μN
MOS开关和反相器
• CMOS互补反相器
– 特性指标
• 输出高电平: VDD • 输出低电平: 0
• 静态功耗: ≈0
• 充放电特性: tr ≈ tf • 阈值电平: ≈ VDD /2 功能上对WP/WN无要求，是一种 无比反相器；但要达到上述充放 电和阈值电平特性， WP/WN需满 足上一页的要求
目的：1）仿制 2）学习
电路图 器件尺寸 设计规则
解剖照相 拼图
电路提取 分析与仿真
正确？
电原理图 schematic
版图 layout
芯片 die
画版图
版图电路分析
• 培养从版图提取电路 的能力
• 学习版图设计的方法 和技巧
• 复习和巩固基本的数 字单元电路设计
电路图 器件尺寸
单元库 版图
电路提取
vdd
触发器单元
cn
• 单元十（D触发
c
cn
器）
c
– 提取出来的电路
– 逻辑功能：当时钟
cn
c
信号为高时， q=d； 当时钟信号
d e
为低时，保存信息
– 真值e表 q
d
cn
1
d
0 保持
e
c
qn q
qn q
• 提取电路 • 分析逻辑关系
作业3
版图编辑起步
UNIX基本命令
• About System
– login, logout, exit – passwd, date, hostid, hostname – whoami, man
设定可显示于 CIW上的层
设定LSW上所 选层的颜色 目前选用的层 工艺库名字
除选中层外其余皆不选用 no selectable
所有层都可选用 all selectable 除选中层外其余皆不显示 no visible
所有层都显示 all visible
鼠标的位置
菜单项
目前的command
与上一点的相对位置
– 分类: N沟开关、 P沟开关、 CMOS开关
CK
CK
Vin
Vout Vin
Vout
Vin
Vout
CK
CK
1
MOS开关和反相器
• MOS开关
– 传输特性
• N沟开关：传输高电平有阈 值损失，导通电阻变化大
• P沟开关：传输低电平有阈 值损失，导通电阻变化大
• CMOS开关： N沟和P沟互 补，无阈值损失，近似线性 电阻
• 单元八版图
基本逻辑单元
z0n
• 单元七（2-4译码） a1
z1n
– 提取出来的电路
a0
z2n
– 逻辑功能：2-4译码
z3n
– 真值表 a1 a0 z0n z1n z2n z3n 000111 011011 101101 111110
基本逻辑单元
vdd
• 单元八（带使能端的反相器）
– 提取出来的电路
– 提取出来的电路 – 逻辑符号
a1
– 逻辑功能 a2
z=a1•a2 – 真值表
a1
a2
0
0
0
1
1
0
1
1
vdd a1
z a2
z
z a1
0
a2
0
0
1
zn
z
基本逻辑 单元
• 单元四 版图
基本逻辑单元
• 单元四（或门）
– 提取出来的电路 – 逻辑符号
a1
– 逻辑功能 a2
z=a1+a2 – 真值表
a1
a2
– 分类
• 静态和动态 • 无比与有比（略）
VDD
D
Y
信号用电源 电压维持
C C D
– ftp
开始一个新的设计
• 准备工作
– 帐号分配
• lifl1~lifl50
– 如何连到EDA服务器？
• 东主楼微所EDA机房，统一上机见通知 • 校园网内远程登录，见‘使用exceed的简要说明’
8
开始一个新的设计
• 准备工作
– 修改密码 passwd – 建工作目录 mkdir project – 上传工艺文件 tf_un.tf, display.drf
C
Y Meff
C1
D Meff Y
M2 C=C1 · C2
C
C2
MOS开关和反相器
• MOS开关
– 开关逻辑
• N沟开关连线
Y=A·C1+B·C2+ (C1+C2)·U • P沟连线
Y=A·C1+B·C2+ C1·C2·U • P沟-N沟连线
Y=A·C1+B·C2+ C1·C2·U
B
约束条件：同时只有一个 开关导通；
• 微机：开始Æ运行Æcmd Æcd 存放文件的目录 • ftp server ip 输入帐号和密码 • bin • cd ~/project • put filename • Bye
– 或直接用FTP软件登录上传
开始一个新的设计
• 准备工作
– 进入工作目录 cd project – 用 instdir 查cadence安装目录 <cds_install_dir>
0
0
0
1
1
0
1
1
a1 a2 z
z
0
a1
a2
1
1
1
vdd z
zn
z
基本逻辑 单元
• 单元五版图
基本逻辑单元
• 单元五（同或）
– 提取出来的电路 – 逻辑符号
a1
– 逻辑功能 a2
a1 zn a2
zn=a1•a2+ a1•a2=a1 a2
– 真值表
a1
a2
zn
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
vdd a1
a2 zn
功能分析
MOS开关和反相器
• MOS开关和反相器是MOS数字电路的最 基本单元，理解和掌握它们的工作原理 和电路特性，有助于分析更复杂的标准 单元的版图和电路。
MOS开关和反相器
• MOS开关
– 功能：当Vc控制开关导通时, 将Vin端的信息 传送到Vout端;当Vc控制开关关闭时, 将Vin 端和Vout端隔离.
zn
– 逻辑符号
oe
oe
i
zn
– 逻辑功能
i
zn = oe ⋅i + oe ⋅U
– 真值表
oe
i
zn
1
0
1
1
1
0
0
任意 高阻态
6
基本逻辑单元
• 带使能端反相器的作用
– –
简单反相器的缺陷 多个门的输出同时送入母线
‘0’
时，需要有使能控制，每个
时刻，最多有一个门的使能
有效，如果没有一个使能有
效，则母线高阻
可扩展到n个开关连线
MOS开关和反相器
• MOS开关
– 开关逻辑
• CMOS反相器可以看成是 两个开关的连线逻辑
Y=1·C+0·C+ (C·C)·U=C
VDD
Y
C
• 满足同时只有一个开关导 通的约束条件
2
MOS开关和反相器
• MOS反相器
– 功能：逻辑求反, 即输出是输入的逻辑反信 号
– 逻辑表达式及符号
cp <cds_install_dir>/cdsuser/.cdsinit ~/project/. – 启动Cadence工具 icfb&
CIW(Command Interpreter Window) Cadence工具的集中控制窗口
输出域
菜单栏
Log文件
窗口号
输入域 命令提示行
鼠标按纽提示
开始一个新的设计
开始一个新的设计
• 版图编辑操作
– 选取版图的层 – 矩形(recangle)、线(path) – 标尺(ruler)的使用 – 图形尺寸调整(stretch) – 图形的移动和旋转 – 图形的复制，删除 – 图形属性修改
• About process
– ps, kill
UNIX基本命令
• About Enviroment
– umask 022, source, alias, unalias, set, unset – .cshrc
• About Directory and files
– cd, ls, mkdir, pwd, rm –r, rm, mv, chmod – cp, grep, find, vi
• 点击File Æ new Æ cellview 弹出create new file窗口 • Library name: lab; cell name: inv; tool: 选virtuoso
LSW(Layer Selection Window) 主要是配合Edit使用
设定instance, pin是 否可编辑
– 建新的design library：lab
• 点击File Æ new Æ library 弹出new library窗口 • 在name框键lab，右边选attach to an existing techfile • 在弹出的窗口中选工艺库: csmc06
– 在lab下建立一个cellview：inv : layout
如果：VTN = −VTP 则： WN = μP WP μN
MOS开关和反相器
• CMOS互补反相器
– 特性指标
• 输出高电平: VDD • 输出低电平: 0
• 静态功耗: ≈0
• 充放电特性: tr ≈ tf • 阈值电平: ≈ VDD /2 功能上对WP/WN无要求，是一种 无比反相器；但要达到上述充放 电和阈值电平特性， WP/WN需满 足上一页的要求
目的：1）仿制 2）学习
电路图 器件尺寸 设计规则
解剖照相 拼图
电路提取 分析与仿真
正确？
电原理图 schematic
版图 layout
芯片 die
画版图
版图电路分析
• 培养从版图提取电路 的能力
• 学习版图设计的方法 和技巧
• 复习和巩固基本的数 字单元电路设计
电路图 器件尺寸
单元库 版图
电路提取
vdd
触发器单元
cn
• 单元十（D触发
c
cn
器）
c
– 提取出来的电路
– 逻辑功能：当时钟
cn
c
信号为高时， q=d； 当时钟信号
d e
为低时，保存信息
– 真值e表 q
d
cn
1
d
0 保持
e
c
qn q
qn q
• 提取电路 • 分析逻辑关系
作业3
版图编辑起步
UNIX基本命令
• About System
– login, logout, exit – passwd, date, hostid, hostname – whoami, man
设定可显示于 CIW上的层
设定LSW上所 选层的颜色 目前选用的层 工艺库名字
除选中层外其余皆不选用 no selectable
所有层都可选用 all selectable 除选中层外其余皆不显示 no visible
所有层都显示 all visible
鼠标的位置
菜单项
目前的command
与上一点的相对位置
– 分类: N沟开关、 P沟开关、 CMOS开关
CK
CK
Vin
Vout Vin
Vout
Vin
Vout
CK
CK
1
MOS开关和反相器
• MOS开关
– 传输特性
• N沟开关：传输高电平有阈 值损失，导通电阻变化大
• P沟开关：传输低电平有阈 值损失，导通电阻变化大
• CMOS开关： N沟和P沟互 补，无阈值损失，近似线性 电阻
• 单元八版图
基本逻辑单元
z0n
• 单元七（2-4译码） a1
z1n
– 提取出来的电路
a0
z2n
– 逻辑功能：2-4译码
z3n
– 真值表 a1 a0 z0n z1n z2n z3n 000111 011011 101101 111110
基本逻辑单元
vdd
• 单元八（带使能端的反相器）
– 提取出来的电路
– 提取出来的电路 – 逻辑符号
a1
– 逻辑功能 a2
z=a1•a2 – 真值表
a1
a2
0
0
0
1
1
0
1
1
vdd a1
z a2
z
z a1
0
a2
0
0
1
zn
z
基本逻辑 单元
• 单元四 版图
基本逻辑单元
• 单元四（或门）
– 提取出来的电路 – 逻辑符号
a1
– 逻辑功能 a2
z=a1+a2 – 真值表
a1
a2
– 分类
• 静态和动态 • 无比与有比（略）
VDD
D
Y
信号用电源 电压维持
C C D