数字ic设计实验报告
芯片设计实验报告
芯片设计实验报告芯片设计实验报告引言：芯片设计是现代电子工程中的重要环节，它涉及到电路设计、模拟与数字信号处理、逻辑设计等多个领域。
本实验旨在通过设计一个简单的数字逻辑电路芯片来加深对芯片设计流程的理解，并掌握相关工具的使用。
一、实验目标本实验的主要目标是设计一个4位加法器芯片，实现两个4位二进制数的相加。
通过这个实验，我们将学习到如何进行芯片设计的基本步骤，包括电路设计、逻辑门的选择与布局、电路模拟与验证等。
二、实验步骤1. 电路设计根据实验要求，我们需要设计一个4位加法器芯片。
首先，我们需要确定所需的逻辑门类型。
在这个实验中，我们选择使用AND门、OR门和XOR门。
然后，我们根据加法器的逻辑功能，设计出相应的电路图。
2. 逻辑门的选择与布局在芯片设计中，逻辑门的选择和布局非常重要。
我们需要根据电路的逻辑功能和性能要求，选择适当的逻辑门，并合理布局。
在这个实验中，我们选择使用CMOS逻辑门，并根据实验要求进行布局。
3. 电路模拟与验证在设计完成后，我们需要使用相应的电路模拟工具对设计进行验证。
通过模拟，我们可以检查电路的功能是否符合预期，并进行必要的调整。
在这个实验中，我们可以使用SPICE软件进行电路模拟。
4. 电路布线与布局在电路设计验证通过后，我们需要进行电路布线与布局。
这一步骤是将逻辑电路转化为物理电路的过程，需要考虑电路的布线规则、信号线的长度匹配等因素。
在这个实验中，我们可以使用EDA工具进行电路布线与布局。
5. 物理设计与制造在完成电路布线与布局后，我们需要进行物理设计与制造。
这一步骤是将电路布线转化为实际的芯片结构，并进行制造。
在这个实验中，我们可以使用CAD 工具进行物理设计与制造。
三、实验结果与分析通过以上的实验步骤，我们成功设计并制造了一个4位加法器芯片。
通过电路模拟与验证，我们确认了芯片的功能正常，并且满足了设计要求。
此外，我们还对芯片的性能进行了评估，包括功耗、速度等指标。
芯片设计实践实训报告
一、实训背景随着信息技术的飞速发展，集成电路（IC）产业已成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。
为了培养具备实际操作能力和创新精神的集成电路设计人才，我们参加了为期四周的芯片设计实践实训。
本次实训旨在通过实际操作，让学生掌握芯片设计的基本流程，了解行业现状，提高动手能力和团队协作能力。
二、实训内容1. 理论学习实训开始前，我们学习了芯片设计的基本理论，包括半导体物理、数字电路基础、模拟电路基础、集成电路制造工艺等。
这些理论为后续的实践操作奠定了基础。
2. EDA工具学习为了提高芯片设计效率，我们学习了电子设计自动化（EDA）工具的使用。
主要使用的工具包括：（1）Cadence：用于电路原理图绘制、仿真、布局布线等。
（2）Verilog/VHDL：用于硬件描述语言（HDL）编程，实现数字电路设计。
（3）ModelSim：用于仿真验证，验证设计是否满足功能要求。
3. 芯片设计实践在理论学习和工具掌握的基础上，我们开始进行芯片设计实践。
以下为部分实训内容：（1）设计一个简单的数字电路，如加法器、乘法器等。
（2）设计一个模拟电路，如放大器、滤波器等。
（3）设计一个完整的芯片，包括模拟和数字部分。
4. 团队协作在实训过程中，我们分组进行芯片设计，每个小组由4-5人组成。
小组成员分工明确，共同完成芯片设计任务。
三、实训成果1. 个人成果通过本次实训，我们掌握了以下技能：（1）熟练使用Cadence、Verilog/VHDL、ModelSim等EDA工具。
（2）具备一定的电路设计和仿真能力。
（3）提高了团队协作和沟通能力。
2. 团队成果我们小组设计了一款具有以下功能的芯片：（1）数字部分：包括加法器、乘法器、比较器等。
（2）模拟部分：包括放大器、滤波器等。
（3）芯片具有低功耗、高精度等特点。
四、实训总结1. 实训收获本次实训让我们对芯片设计有了更深入的了解，提高了我们的实际操作能力和团队协作能力。
同时，我们也认识到芯片设计是一项复杂的系统工程，需要不断学习和积累经验。
IC版图设计报告
数字集成电路设计实验报告组长：李金玮14061114组员：陈久春14045101黄思佳14045102孔燕婷14045103王雨嫣14045104杨阳14045105张淼140451062016.11.10一．设计目的：1.通过本次实验，熟悉Cadence 软件的特点并掌握其使用流程和设计方法；2.了解集成电路工艺的制作流程、简单集成器件的工艺步骤、集成器件区域的层次关系，与此同时进一步了解集成电路版图设计的λ准则以及各个图层的含义和设计规则；3.掌握数字电路的基本单元CMOS 的版图，并利用CMOS 的版图设计简单的门电路，然后对其进行基本的DRC 检查；4. 掌握BC F +A =的掩模板设计与绘制。
二．设计原理：1、版图设计的目标：版图 （layout ） 是集成电路从设计走向制造的桥梁，它包含了集成电路尺寸、各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据。
版图设计是创建工程制图（网表）的精确的物理描述过程，即定义各工艺层图形的形状、尺寸以及不同工艺层的相对位置的过程。
其设计目标有以下三方面：① 满足电路功能、性能指标、质量要求；② 尽可能节省面积，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，改善可能性。
2、版图设计的内容：①布局：安排各个晶体管、基本单元、复杂单元在芯片上的位置。
②布线：设计走线，实现管间、门间、单元间的互连。
③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。
④版图编辑（Layout Editor ）:规定各个工艺层上图形的形状、尺寸和位置。
⑤布局布线（Place and route ）：给出版图的整体规划和各图形间的连接。
⑥版图检查（Layout Check ）：设计规则检验（DRC,Design Rule Check）、电气规则检查（ERC,Electrical Rule Check）、版图与电路图一致性检验（LVS,Layout Versus Schematic ）。
哈理工数字IC实验3
哈尔滨理工大学软件与微电子学院实验报告（2017-2018第一学期）课程名称：数字IC班级：集成15-1学号：1514020114姓名：卢轶实验全过程记录一、实验目的：通过对NAND的VTC曲线的仿真,掌握 NAND的VTC的原理。
二、实验内容：1. 使用0.18um的工艺，写出2输入与非门的HSPICE网表，仿真出VTC曲线。
2. 仿真其逻辑功能三、实验用设备仪器及材料：软件需求：HSPICE硬件需求：微型计算机四、实验原理图：五、实验方法及步骤：1．根据电路结构编写网表2．编译3．调试、直到运行成功4.观察输出波形六、实验结果分析：1、网表：1、*nand2.include 'C:\lib\180nm_bulk.l'.param Supply=1.8.global Vdd Gnd.opt scale=0.1uVdd Vdd Gnd 'Supply'.subckt nand2 a b fmandpa f a vdd vdd PMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandpb f b vdd vdd PMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandna f a 1 gnd NMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandnb 1 b gnd gnd NMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 .endsX1 a b f nand2*Va a 0 pulse 0 ‘supply’0 200ps 200ps 20ns 40nsVb b 0 pulse 0 ‘supply’0 200ps 200ps 30ns 60ns.tran 140ps 100ns.plot tran v(f).end2、*nand2.include 'C:\lib\180nm_bulk.l'.param Supply=1.8.global Vdd Gnd.opt scale=0.1uVdd Vdd Gnd 'Supply'.subckt nand2 a b fmandpa f a vdd vdd PMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandpb f b vdd vdd PMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandna f a 1 gnd NMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandnb 1 b gnd gnd NMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 .endsX1 a b f nand2Va a 0 pulse 0 ‘supply’0 200ps 200ps 20ns 40ns*Vb b 0 pulse 0 ‘supply’0 200ps 200ps 30ns 60ns.tran 140ps 100ns.plot tran v(f).end3、*nand2.include 'C:\lib\180nm_bulk.l'.param Supply=1.8.global Vdd Gnd.opt scale=0.1uVdd Vdd Gnd 'Supply'.subckt nand2 a b fmandpa f a vdd vdd PMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandpb f b vdd vdd PMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandna f a 1 gnd NMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 mandnb 1 b gnd gnd NMOS l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4 .endsX1 a b f nand2Va a 0 pulse 0 ‘supply’0 200ps 200ps 20ns 40ns Vb b 0 pulse 0 ‘supply’0 200ps 200ps 30ns 60ns.tran 140ps 100ns.plot tran v(f).end总结：通过本次实验，我学会了编写通过对NAND网表，并分析了VTC曲线的仿真,掌握 NAND的VTC的原理。
数字IC设计实验
数字IC设计实验前言IC集成芯片设计的设计流程主要包括代码设计和验证VCS(Verilog Compiled Simulator)、前端设计与逻辑综合DC(Design Compiler)、后端实体设计ICC(IC Compiler)和时序验证PT(Prime Time)。
此次实习根据初学者的知识掌握程度合理地安排了实习的实习难度，也让实习生同学能够初步了解IC芯片设计的整个流程，充分的了解芯片设计每一阶段所需要掌握的基本知识和技能。
HDMI芯片的仿真验证设计是本次实习的主要研究内容，其中每一阶段从工具介绍、指令操作、仿真设计和最后所要达到的实验目的都有严格的标准，能够达到本次实习要求的目的。
该文档为实验文档，还有一篇《后端实验基础知识》作为知识的补充，里面从易到难讲解了一些linux系统、工具和流程方面的基础知识。
此外，Synopsys公司官方提供的参考文档也是非常好的资料（以User Guide为主），非常详细。
IC前端设计指逻辑设计；前端主要负责逻辑实现，通常是使用verilog/VHDL之类语言，进行行为级的描述，当然，也会要使用一些仿真软件。
IC后端设计指物理设计。
主要负责将前端的设计变成真正的schematic&layout，流片，量产。
后端设计需要的则会更加多一些了，包括综合，到P＆R，以及最后的STA，这些工具里Candence 和Synopsys都有一整套系统的。
有关心的可以去他们的网站看看。
打个比喻来说，前端就像是做蓝图的，可以功能性，结构性的东西。
而后端则是将蓝图变成真正的高楼。
除了RTL编程和仿真这两个基本要求外，前端设计还可以包括IC 系统设计、验证(verification)、综合、STA、逻辑等值验证(equivalence check)。
其中IC系统设计最难掌握，它需要多年的IC设计经验和熟悉那个应用领域。
后端设计简单说是P&R，但是包括的东西不少，像芯片封装和管脚设计，floorplan，电源布线和功率验证，线间干扰的预防和修正，时序收敛，STA，DRC，LVS等，要求掌握和熟悉多种EDA工具以及IC生产厂家的具体要求。
ic设计研究报告
ic设计研究报告摘要本文介绍了IC设计的基本概念、设计流程和相关技术。
IC设计是集成电路（Integrated Circuit，IC）制造中的核心环节，它涉及到电路设计、模拟和数字电路、布局设计等多个领域。
文章着重讨论了IC设计的主要挑战和解决方案，并对未来的发展进行了展望。
1. 简介IC设计是一项关键的技术，它充当了集成电路中的大脑。
IC设计包括从电路设计到物理布局等多个环节，它的目标是设计出电子系统中的芯片或集成电路，以实现特定的功能。
2. IC设计的基本概念2.1 集成电路集成电路是一种将多个电子元件、电路元件和其他功能电子元器件（例如晶体管、二极管、电容器等）集成在一起的半导体器件。
2.2 IC设计的分类根据设计的复杂性，IC设计可以分为模拟IC设计和数字IC设计。
模拟IC设计是关于电流和电压变化的，而数字IC设计则是专注于逻辑电路的设计。
3. IC设计流程3.1 需求分析和规划在进行IC设计之前，首先需要进行需求分析和规划。
这一阶段确定了电路的功能和性能指标，并制定了设计的目标和计划。
3.2 电路设计在电路设计阶段，设计师使用工具如EDA（Electronic Design Automation）软件，根据需求建立电路模型，设计电路的逻辑结构。
3.3 电路模拟和验证在电路设计完成后，需要进行电路模拟和验证。
设计师使用电路仿真软件，模拟电路的行为和性能，以确保电路的正确性和稳定性。
3.4 物理布局设计物理布局设计是将电路设计转化为真实的物理形式。
设计师通过选择合适的尺寸和位置，将设计中的逻辑元件放置在芯片上，并进行连线。
3.5 特性提取和验证在物理布局设计完成后，需要进行特性提取和验证。
设计师使用特性提取软件，提取出芯片上的各种特性参数，并进行验证。
3.6 验证和测试验证和测试阶段对硬件进行全面的测试，以确保芯片的性能和功能符合设计要求。
4. IC设计的挑战和解决方案4.1 尺寸和功耗随着技术的迅猛发展，IC的尺寸越来越小，功耗也越来越低。
数字ic设计实验报告
数字集成电路设计实验报告实验名称二输入与非门的设计一．实验目的a)学习掌握版图设计过程中所需要的仿真软件b)初步熟悉使用Linux系统二．实验设备与软件PC机，RedHat,Candence三．实验过程Ⅰ电路原理图设计1.打开虚拟机VMware Workstation，进入Linux操作系统RedHat。
2.数据准备，将相应的数据文件拷贝至工作环境下，准备开始实验。
3.创建设计库，在设计库里建立一个schematic view，命名为，然后进入电路图的编辑界面。
4.电路设计设计一个二输入与非门，插入元器件，选择PDK库（xxxx35dg_XxXx）中的nmos_3p3、pmos_3p3等器件。
形成如下电路图，然后check and save，如下图。
图1.二输入与非门的电路图5.制作二输入与非门的外观symbolDesign->Create Cellview -> From Cellview，在弹出的界面，按ok后出现symbol Generation options，选择端口排放顺序和外观，然后按ok出现symbol编辑界面。
按照需要编辑成想要的符号外观，如下图。
保存退出。
图2.与非门外观6.建立仿真电路图方法和前面的“建立schemtic view”的方法一样，但在调用单元时除了调用analogL 库中的电压源、（正弦）信号源等之外，将之前完成的二输入与非门调用到电路图中，如下图。
图3.仿真电路图然后设置激励源电压输出信号为高电平为3.5v，低电平为0的方波信号。
7.启动仿真环境在ADE中设置仿真器、仿真数据存放路径和工艺库，设置好后选择好要检测的信号在电路中的节点，添加到输出栏中，运行仿真得到仿真结果图。
图4.仿真结果图Ⅱ版图设计1.数据准备2.建立设计库，然后建立一个layout view，tool选virtuso，然后进入版图编辑界面3.版图绘制在版图编辑界面中，从LSW中选择图层，然后进行二输入与非门的版图绘制。
芯片实训报告
一、引言随着科技的飞速发展，集成电路（IC）产业已成为全球最具竞争力的产业之一。
芯片作为集成电路的核心，其研发、设计、制造和应用已成为我国科技发展的关键领域。
为了提高我国芯片产业的技术水平和创新能力，我们开展了芯片实训课程，旨在让学生深入了解芯片产业，掌握芯片设计的基本方法，提高动手实践能力。
以下是我对本次芯片实训的总结报告。
二、实训内容本次实训课程主要分为三个部分：芯片设计基础、芯片设计与仿真以及芯片制造工艺。
1. 芯片设计基础实训课程首先介绍了芯片设计的基本概念、发展历程和行业现状。
通过学习，我了解到芯片设计主要包括数字电路设计、模拟电路设计、版图设计、封装设计等环节。
在此基础上，我们还学习了数字逻辑电路、模拟电路、微电子器件等专业知识，为后续芯片设计打下坚实基础。
2. 芯片设计与仿真在掌握了芯片设计基础知识后，我们开始进行芯片设计与仿真。
实训课程采用了FPGA（现场可编程门阵列）作为设计平台，通过Verilog语言进行芯片设计。
在导师的指导下，我们完成了以下任务：（1）设计一个简单的数字电路，如全加器、译码器等；（2）利用FPGA实现设计的数字电路，并进行功能测试；（3）根据实际需求，对设计的数字电路进行优化，提高其性能；（4）利用仿真软件对设计的数字电路进行功能仿真，验证其正确性。
3. 芯片制造工艺芯片制造工艺是芯片产业的核心环节，实训课程介绍了以下内容：（1）半导体材料与器件；（2）集成电路制造工艺流程；（3）光刻、刻蚀、离子注入等关键工艺；（4）封装技术。
三、实训收获通过本次芯片实训，我收获颇丰：1. 理论知识与实践能力的提升在实训过程中，我不仅巩固了所学理论知识，还学会了将理论知识应用于实际项目。
通过设计、仿真和制造工艺的学习，我对芯片产业有了更深入的了解。
2. 团队协作能力的提高实训课程要求学生分组进行项目设计，这使我学会了与他人沟通、协作，共同完成任务。
在团队中，我学会了倾听他人的意见，尊重他人的观点，为团队的成功贡献力量。
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数字集成电路设计
实验报告
实验名称二输入与非门的设计
一．实验目的
a)学习掌握版图设计过程中所需要的仿真软件
b)初步熟悉使用Linux系统
二．实验设备与软件
PC机，RedHat,Candence
三．实验过程
Ⅰ电路原理图设计
1.打开虚拟机VMware Workstation，进入Linux操作系统RedHat。
2.数据准备，将相应的数据文件拷贝至工作环境下，准备开始实验。
3.创建设计库，在设计库里建立一个schematic view，命名为，然后进入电路
图的编辑界面。
4.电路设计
设计一个二输入与非门，插入元器件，选择PDK库（xxxx35dg_XxXx）中的nmos_3p3、
pmos_3p3等器件。
形成如下电路图，然后check and save，如下图。
图1.二输入与非门的电路图
5.制作二输入与非门的外观symbol
Design->Create Cellview -> From Cellview，在弹出的界面，按ok后出现symbol Generation options，选择端口排放顺序和外观，然后按ok出现symbol编辑界面。
按照需
要编辑成想要的符号外观，如下图。
保存退出。
图2.与非门外观
6.建立仿真电路图
方法和前面的“建立schemtic view”的方法一样，但在调用单元时除了调用analogL 库中的电压源、（正弦）信号源等之外，将之前完成的二输入与非门调用到电路图中，如下图。
图3.仿真电路图
然后设置激励源电压输出信号为高电平为3.5v，低电平为0的方波信号。
7.启动仿真环境
在ADE中设置仿真器、仿真数据存放路径和工艺库，设置好后选择好要检测的信号在电路中的节点，添加到输出栏中，运行仿真得到仿真结果图。
图4.仿真结果图
Ⅱ版图设计
1.数据准备
2.建立设计库，然后建立一个layout view，tool选virtuso，然后进入版图编辑界
面
3.版图绘制
在版图编辑界面中，从LSW中选择图层，然后进行二输入与非门的版图绘制。
如下图所示。
图5.版图设计
Ⅲ.版图验证
1.采用DIVA做DRC验证
将divaDRC.rul拷贝到版图库中，然后在版图编辑界面选择需要进行DRC检查的复选项然后点击OK，在icfb的LOG窗口出现运行结果。
2.Debug
若版图存在错误：如最小宽度限制，最小间距限制等几何设计规则错误在LOG窗口会报错，版图编辑界面同时会标出错误的地方，按照提示修改错误再重做DRC验证直至没有错误出现，如下图所示。
图6.版图验证成功提示窗口
至此，二输入与非门的版图设计与验证已全部完成。