第2章 版图与版图设计
实验一 一位二进制全加器设计实验
南昌大学实验报告 学生姓名： 学 号： 专业班级： 中兴101 实验类型：■ 验证 □ 综合 □设计 □ 创新 实验日期： 2012 9 28 实验成绩： 实验一 一位二进制全加器设计实验 一．实验目的 （1）掌握Quartus II 的VHDL 文本设计和原理图输入方法设计全过程； （2）熟悉简单组合电路的设计，掌握系统仿真，学会分析硬件测试结果； （3） 熟悉设备和软件，掌握实验操作。 二．实验内容与要求 （1）在利用VHDL 编辑程序实现半加器和或门，再利用原理图连接半加器和或门完成全加器的设计，熟悉层次设计概念； （2）给出此项设计的仿真波形； （3）参照实验板1K100的引脚号，选定和锁定引脚，编程下载，进行硬件测试。 三．设计思路 一个1位全加器可以用两个1位半加器及一个或门连接而成。而一个1位半加器可由基本门电路组成。 (1) 半加器设计原理 能对两个1位二进制数进行相加而求得和及进位的逻辑电路称为半加器。或：只考虑两个一位二进制数的相加，而不考虑来自低位进位数的运算电路，称为半加器。图1为半加器原理图。其中：a 、b 分别为被加数与加数，作为电路的输入端；so 为两数相加产生的本位和，它和两数相加产生的向高位的进位co 一起作为电路的输出。 半加器的真值表为 表1 半加器真值表 由真值表可分别写出和数so ，进位数co 的逻辑函数表达式为： b a b a b a so ⊕=+=- - （1） ab co = （2）
图1半加器原理图 (2) 全加器设计原理 除本位两个数相加外，还要加上从低位来的进位数，称为全加器。图2全加器原理图。全加器的真值表如下： 表2全加器真值表 其中a为加数，b为加数，c为低位向本位的进位，co为本位向高位的进位，so为本位和。 图2.全加器原理图 四．实现方法一：原理图输入法设计（自己独立完成） 1. 建立文件夹 建立自己的文件夹（目录），如c:\myeda，进入Windows操作系统 QuartusII不能识别中文，文件及文件夹名不能用中文。 2. 原理图设计输入 打开Quartus II，选菜单File→New，选择“Device Design File->Block Diagram->Schematic File”项。点击“OK”,在主界面中将打开“Block Editor”窗口。 (1) 放置元件 在原理图编辑窗中的任何一个空白处双击鼠标左键或单击右键,跳出一个选择窗，选择
第二章 cadence ic5141教程版图部分
第二章．Virtuoso Editing的使用简介 全文将用一个贯穿始终的例子来说明如何绘制版图。这个例子绘制的是一个最简单的非门的版图。 § 2－1 建立版图文件 使用library manager。首先，建立一个新的库myLib，关于建立库的步骤，在前文介绍cdsSpice时已经说得很清楚了，就不再赘述。与前面有些不同的地方是：由于我们要建立的是一个版图文件，因此我们在technology file选项中必须选择compile a new tech file,或是attach to an exsiting tech file。这里由于我们要新建一个tech file，因此选择前者。这时会弹出load tech file的对话框，如图2-1-1所示。 图2-1-1 在ASCII Technology File中填入csmc1o0.tf即可。接着就可以建立名为inv的cell了。为了完备起见，读者可以先建立inv的schematic view和symbol view（具体步骤前面已经介绍，其中pmos长6u，宽为0.6u。nmos长为3u，宽为0.6u。model 仍然选择hj3p和hj3n）。然后建立其layout view，其步骤为：在tool中选择virtuoso－layout，然后点击ok。 § 2－2绘制inverter掩膜版图的一些准备工作 首先，在library manager中打开inv这个cell的layout view。即打开了virtuoso editing窗
图2-2-1 virtuoso editing窗口 口，如图2-2-1所示。 版图视窗打开后，掩模版图窗口显现。视窗由三部分组成：Icon menu , menu banner ,status banner. Icon menu(图标菜单)缺省时位于版图图框的左边，列出了一些最常用的命令的图标,要查看图标所代表的指令，只需要将鼠标滑动到想要查看的图标上，图标下方即会显示出相应的指令。 menu banner（菜单栏）,包含了编辑版图所需要的各项指令，并按相应的类别分组。几个常用的指令及相应的快捷键列举如下： Zoom In -------放大 (z)Zoom out by 2------- 缩小2倍(Z) Save ------- 保存编辑(f2) Delete ------- 删除编辑(Del) Undo ------- 取消编辑(u)Redo -------恢复编辑 (U) Move ------- 移动(m)Stretch ------- 伸缩(s) Rectangle -------编辑矩形图形(r)Polygon ------- 编辑多边形图形(P) Path ------- 编辑布线路径(p) Copy -------复制编辑 (c) status banner（状态显示栏），位于menu banner的上方，显示的是坐标、当前编辑指令等状态信息。 在版图视窗外的左侧还有一个层选择窗口（Layer and Selection Window LSW）。
8位全加器的设计
课程设计报告 课程名称数字逻辑课程设计 课题8位全加器的设计 专业计算机科学与技术 班级12０2 学号３4 姓名贺义君 指导教师刘洞波陈淑红陈多 2013年１2月13日
课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 课题8位全加器的设计 专业班级计算机科学与技术1202 学生姓名贺义君 学号3４ 指导老师刘洞波陈淑红陈多审批刘洞波 任务书下达日期：2013年12月1３日 任务完成日期：２０14年01月２1日
一、设计内容与设计要求 1.设计内容： 本课程是一门专业实践课程，学生必修的课程。其目的和作用是使学生能将已学过的数字电子系统设计、VＨDL程序设计等知识综合运用于电子系统的设计中,掌握运用VHDＬ或者Veｒiｌｏg HＤL设计电子系统的流程和方法,采用Quａrtｕs II等工具独立应该完成1个设计题目的设计、仿真与测试。加强和培养学生对电子系统的设计能力,培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用数字逻辑课程的理论知识的能力，训练学生应用Ｑｕａrtus II进行实际数字系统设计与验证工作的能力,同时训练学生进行芯片编程和硬件试验的能力。 题目一４线-16线译码器电路设计； 题目二16选1选择器电路设计; 题目三4位输入数据的一般数值比较器电路设计 题目四10线-４线优先编码器的设计 题目五8位全加器的设计 题目六RS触发器的设计; 题目七JK触发器的设计; 题目八Ｄ触发器的设计; 题目九十进制同步计数器的设计； 题目十T触发器的设计; 每位同学根据自己学号除以1０所得的余数加一，选择相应题号的课题。 参考书目 1 EＤA技术与VHDL程 序开发基础教程 雷伏容，李俊,尹 霞 清华大学出版 社 ９７８－7-30２－２２ 41６－7 20１ TＰ３1２VＨ／ 36 2 VHDL电路设计雷伏容清华大学出版 社 7-302－１42２６-2 2006 TＮ702/１85 3 ＶHDL电路设计技术王道宪贺名臣? 刘伟 国防工业出版 社 ７-118-03３52-9 2004 TN7０２/6２ 4 ＶHＤL 实用技术潘松，王国栋７-8１06 5 7－８106５－2９０－7 2000 TＰ３１２VＨ/1 5 ＶＨＤL语言１０0 例详解 北京理工大学Ａ SIＣ研究所 7-9０0６25 7－90０6２5-0２-X 1９ 99 TP３12VＨ/3 6 ＶHDL编程与仿真王毅平等人民邮电出版 社 ７-１15-0864１-９ 2０ 00 ７ 3.9621/W38V 7 ＶＨDL程序设计教程邢建平?曾繁泰清华大学出版 社 7-302-116５２-０ 200 ５ ＴP312VＨ/27 ／3
一位全加器电路版图设计-11页精选文档
目录 1 绪论 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 设计目标 (1) 2一位全加器电路原理图编辑 (2) 2.1 一位全加器电路结构 (2) 2.2 一位全加器电路仿真分析波形 (2) 2.3 一位全加器电路的版图绘制 (3) 2.4一位全加器版图电路仿真并分析波形 (3) 2.5 LVS检查匹配 (3) 总结 (4) 参考文献 (4) 附录一：电路原理图网表 (5) 附录二：版图网表 (6)
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。早期的集成电路版图编辑器L-Edit在国内已具有很高的知名度。Tanner EDA Tools 也是在L-Edit的基础上建立起来的。整个设计工具总体上可以归纳为电路设计级和版图设计级两大部分，即以S-Edit为核心的集成电路设计、模拟、验证模块和以L-Edit为核心的集成电路版图编辑与自动布图布线模块。Tanner软件包括S-Edit，T-Spice， L-Edit与LVS[1]。 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编辑一位全加器电路原理图 2.用tanner软件中的TSpice对一位全加器的电路进行仿真并分析波形 3.用tanner软件中的版图编辑器L-Edit进行一位全加器电路的版图绘制，并进行DRC验证 4.用tanner软件中的TSpice对一位全加器的版图进行仿真并分析波形 5.用tanner软件的layout-Edit中的lvs功能对一位全加器进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度
版图设计规范
Q/AT 中国电子科技集团公司第十三研究所企业标准 Q/AT 43016.×××-2005 第十六专业部 薄膜电路版图设计规范 拟制： 审核： 批准： 2005-9-6版 中国电子科技集团公司第十三研究所批准
目录?1.版图一般要求 ?2.版图元件要求 ?3.基片和组装材料选择 ?4.薄膜电阻最大允许电流 ?5. 版图和组装图审核要求 ?附录1 元器件降额准则（摘要）?附录2 版图和组装图审核表 ?附录3 组装图模版（AUTOCAD格式）
薄膜电路版图设计规范 版本：2005-9-6 1版图一般要求： 1.1基片和掩模版尺寸 1.3非标准尺寸基片：50mm×60mm。图形阵列最大尺寸不应大于46mm×56mm。 采用非标准基片要与工艺负责人商量。 1.4划线框尺寸：微晶玻璃基片200um，陶瓷基片 300um。 1.5基片厚度 进口瓷片厚度 0.38mm 0.25mm。 国产瓷片厚度0.4mm 0.5mm， 0.8mm，1.0mm。 需要其它厚度陶瓷基片时，要提前预订。 1.6单元基片最大尺寸（包括划线槽） 必须同时满足以下两个要求: （1）单元基片的每个边（角）到管座台面对应边（角）的最小距离0.5mm，（D-C>1）（2）单元基片边长比管壳对应管柱中心距应小1.5mm以上（A-B >1.5）。 表2 TO-8系列管壳对应最大正方形基片尺寸 1.7常规生产应采用铬版。 1.8有薄膜电阻的版，要制作三层版。 第1层负版。金块图形。 第2层正版。金块图形加上电阻图形。 第3层正版。仍为金块图形。
1.9没有薄膜电阻的版，制作2块版。 第1层负版。金块图形 第2层正版。仍为金块图形。 1.10带金属化通孔的版，制作2层版。， 第1层正版。金块图形，包括孔焊盘。 第2层正版。金块图形加上电阻图形。 1.10.1小孔的位置在正式的版图中不应画出，也不用标记。可以在不制版的图层中标出。 1.10.2版图上应设计一个十字对位标记，用于孔化基片光刻对位，如下图所示。 1.11掩模版要有标识： 在版图的空隙应加上版号或更新的编号。比如，版号为741，一次改版时，标示为 741A。 旧版仍沿用旧的版号。 新版号由各研究室主任给出1个3位数版号，遇到旧版号跳过。 1.12标准薄膜电阻。 在电阻图形中，应包含一个较宽的正方形电阻，以便精确地测量方块电阻。 比如：200μm×200μm。 1.13方块电阻标准值 微晶玻璃上方块电阻R□=100Ω； 陶瓷基片上方块电阻R□=50Ω。 应当尽量使用标准方块电阻，特殊的要求与工艺负责人商量。 1.14负版增加对位图形。 负版精缩时应在的图形阵列对角外，多曝光6个单元图形，如图A所示。 负版直扫时应在的图形阵列对角外作“L”图形，条宽1mm，长度5mm。如图B所示。
实验一1位二进制全加器的设计
龙岩学院实验报告 班级学号姓名同组人 实验日期室温大气压成绩 实验题目：基于原理图输入法的1位二进制全加器的设计 一、实验目的 1、学习、掌握QuartusⅡ开发平台的基本使用。 2、学习基于原理图输入设计法设计数字电路的方法，能用原理图输入设计法 设计1位二进制半加器、1位二进制全加器。 3、学习EDA-V型实验系统的基本使用方法。 二、实验仪器 装有QuartusⅡ软件的计算机一台、EDA系统实验箱、导线若干 三、实验原理 半加器只考虑两个1位二进制数相加，而不考虑低位进位数相加。半加器的逻辑函数 为 式中A和B是两个相加的二进制数，S是半加和，C是向高位的进位数。表1为半加器真值表。 表1 A B C S 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 显然，异或门具有半加器求和的功能，与门具有进位功能。 其逻辑图跟逻辑符号如下图：
全加器除了两个1位二进制数相加以外，还与低位向本位的进位数相加。表2为全加器的真值表。 表2 A i B i C I-1 C i S 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 由真值表可得出逻辑函数式 式中，A i 和B i 是两个相加的1为二进制数，C i-1 是由相邻低位送来的进位数， S I 是本位的全加和，C I 是向相邻高位送出的进位数。其逻辑图跟逻辑符号如下图所示： 四、实验内容 1、根据1位二进制半加器、1位二进制全加器的真值表，设计并画出1位二进制半加器的原理框图，由半加器及门电路设计并画出1位二进制全加器的原理框图（最终设计的是1位二进制全加器）。
用门电路设计一位的全加器
实验二组合逻辑设计 一、实验目的 1、掌握组合电路设计的具体步骤和方法； 2、巩固门电路的运用和电路搭建能力； 3、掌握功能表的建立与运用； 4、为体验MSI（中规模集成电路）打基础。 二、实验使用的器件和设备 四2输入异或门74LS86 1片 四2输入正与非门74LS00 1片 TDS-4数字系统综合实验平台1台 三、实验内容 1．测试四2输入异或门74LS86 一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。 2．测试四2输人与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。 3．等价变换Si=Ai○十Bi○十Ci-1 Ci=AiBi +（Ai○十Bi）Ci-1 4．画出变换后的原理图和接线图。 四、实验过程 1、选择实验题目，分析逻辑功能 用门电路设计一位的全加器 一位全加器：在进行两个数的加法运算时不仅要考虑被加数和加数而且要考虑前一位(低位)向本位的进位的一种逻辑器件。 2、根据逻辑功能写出真值表； 3、根据真值表写出逻辑函数表达式； Si=Ai○十Bi○十Ci-1 Ci=AiBi +（Ai○十Bi）Ci-1 4、利用卡诺图法或布尔代数法对逻辑函数表达式进 行化简； 不需化简 Si=Ai○十Bi○十Ci-1 Ci=AiBi +（Ai○十Bi）Ci-1 5、将化简的逻辑表达式等价变换，统计出实验所需芯片；
Si=Ai○十Bi○十Ci-1 所需芯片： 四2输入异或门74LS86 1片 四2输入正与非门74LS00 1片 6、根据各芯片的引脚图，测试所有需用芯片的功能，画出各芯片的功能表； VCC VCC 74LS86接线图 74LS00接线图 74LS 86芯片测试结果74LS00 芯片测试结果
一位全加器的设计
课程设计任务书 学生：袁海专业班级：电子1303班 指导教师：封小钰工作单位：信息工程学院 题目: 一位全加器的设计 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：1周 2、技术要求： （1）学习ORCAD软件，L-EDIT软件。 （2）设计一个一位全加器电路。 （3）利用ORCAD软件对该电路进行系统设计、电路设计，利用L-EDIT软件进行版图设计，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《理工大学课程设计工作规》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规。 时间安排： 2016.12.30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。 2016.12.31-2017.1.2学习ORCAD软件和L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计容的基本理论知识。 2017.1.3-2017.1.4对一位全加器电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。 2017.1.5 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 .................................................................................................................................. I ABSTRACT ........................................................................................................................ I 1绪论 (1) 1.1集成电路发展现状 (1) 1.2集成电路版图工具L-edit简介 (1) 2全加器原理及一位全加器原理图设计 (1) 2.1一位全加器原理简介 (1) 2.2实现一位全加器功能的原理图设计 (1) 2.2.1一位全加器原理图 (1) 2.2.2基于ORCAD的一位全加器设计 (1) 2.2.3 一位全加器的电路图仿真 (1) 3一位全加器的版图设计 (1) 3.1确定一位全加器版图结构 (1) 3.2源漏共享缩小版图面积 (1) 3.3 版图所需基础器件绘制编辑 (1) 3.3.1 PMOS、NMOS等基础器件编辑 (1) 3.3.2 两输入与非门与异或门的绘制编辑 (1) 3.3.3源漏共享得到版图 (1) 3.4 绘制最终一位全加器版图 (1) 4心得体会 (1) 5参考文献 (1)
一位全加器
存档资料成绩： 华东交通大学理工学院 课程设计报告书 所属课程名称计算机组成原理 题目一位全加器的设计 分院电信分院 专业班级 15计算机科学与技术3班 学号20150210440313 学生姓名张子辰 指导教师王莉 2016 年 12 月 19 日
课程设计（论文）评阅意见 评阅人 王莉 职称 讲师 2016年12月19日 序号 项 目 等 级 优秀 良好 中等 及格 不及格 1 课程设计态度评价 2 出勤情况评价 3 任务难度评价 4 工作量饱满评价 5 任务难度评价 6 设计中创新性评价 7 论文书写规范化评价 8 综合应用能力评价 综合评定等级
目录 引言 (2) 一.全加器的介绍 (2) 1.1 全加器的基本概念 (2) 1.2全加器仿真设计分析 (3) 1.3 全加器的原理 (3) 二.课程设计目的 (3) 三.不同方法的一位全加器设计 (4) 3.1用逻辑门设计全加器 (4) 3.2 用74LS38译码器设计全加器 (6) 3.3用74LS153D数据选择器设计全加器 (8) 四.观测仿真电路 (10) 4.1逻辑门仿真电路的分析 (10) 4.2 74LS138译码器仿真电路的分析 (12) 4.3 74LS153D数据选择器仿真电路的分析 (13) 五.两位全加器的实现 (15) 5.1.原理 (15) 5.2创建电路 (18) 5.3 仿真电路的输出信号分析 (19) 六.收获与心得 (19) 参考文献 (20)
一位全加器的设计 引言 MAX+PLUS II是一个专门用于电路设计与仿真的工具软件。它以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，迅速被推广应用。MAX+PLUS II仿真软件能将电路原理图的创建、电路的仿真分析及结果输出都集成在一起，并具有绘制电路图所需的元器件及其仿真测试的仪器，可以完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程，从而为电子系统的设计、电子产品的开发和电子系统工程提供一种全新的手段和便捷的方法。 数字系统的基本任务之一就是进行算术运算。而常见的加、减、乘、除等运算均可以利用加法运算来实现。所以，加法器就成为数字系统中最基本的运算单元，可广泛用于构成其它逻辑电路。 一.全加器的介绍 1.1 全加器的基本概念 加法器是一种常见的组合逻辑部件，有半加器和全加器之分。半加器是只考虑两个加数本身，而不考虑来自低位进位的逻辑电路，就是两个相加数最低位的加法运算。全加器不仅考虑两个一位二进制数相加，还要考虑与低位进位数相加的运算电路。两个数相加时，除最低位之外的其余各位均是全加运算
电路版图设计与规则
第三章集成电路版图设计 每一个电路都可以做的很完美,对应的版图也可以画的很艺术，需要的是耐心和细心，当然这需要知识，至少我这么认为。 3.1认识设计规则（design rule） 什么是设计规则？根据实际工艺水平(包括光刻精度、刻蚀能力、对准容差等)和成品率要求，给出的一组同一工艺层及不同工艺层之间几何尺寸的限制，主要包括线宽、间距、覆盖、露头、凹口、面积等规则，分别给出它们的最小值，以防止掩膜图形的断裂、连接和一些不良物理效应的出现。芯片上每个器件以及互连线都占有有限的面积。它们的几何图形形状由电路设计者来确定。（从图形如何精确地光刻到芯片上出发，可以确定一些对几何图形的最小尺寸限制规则，这些规则被称为设计规则） 制定设计规则的目的：使芯片尺寸在尽可能小的前提下，避免线条宽度的偏差和不同层版套准偏差可能带来的问题，尽可能地提高电路制备的成品率。 设计规则中的主要内容：Design Rule通常包括相同层和不同层之间的下列规定： 最小线宽 Minimum Width 最小间距 Minimum Spacing 最小延伸 Minimum Extension
最小包围 Minimum Enclosure 最小覆盖 Minimum Overlay 集成电路版图设计规则通常由集成电路生产线给出，版图设计者必须严格遵守！！！ 3.2模拟集成电路版图设计中遵从的法则 3.2.1电容的匹配 对于IC layout工程师来说正确地构造电容能够达到其它任何集成元件所不能达到的匹配程度。下面是一些IC版图设计中电容匹配的重要规则。 1）遵循三个匹配原则：它们应该具有相同方向、相同的电容类型以及尽可能的靠近。这些规则能够有效的减少工艺误差以确保模拟器件的功能。 2）使用单位电容来构造需要匹配的电容，所有需要匹配的电容都应该使用这些单位电容来组成，并且这些电容应该被并联，而不是串联。3）使用正方块电容，并且四个角最好能够切成45度角。周长变化是导致不匹配的最主要的随机因素，周长和面积的比值越小，就越容
第二章标准单元设计技术
黄越（10月31改动） 第二章标准单元技术 章节预览 本章将要了解的内容有： ?为什么在数字电路版图设计中标准化是重要的？ ?在模拟电路版图设计中标准化技术的优点 ?为什么要把一些单元放在一起 ?只有很少的金属层布线时应该了解的注意点 ?有很多的金属层布线时应该了解的注意点 ?为了布线如何插入布线通道 ?什么时候布局粗的电源线 ?高密度区域信号的输入与输出 ?如何保证单元之间有合适的距离 ?如何完全通过版图设计规则的检查 ?如何节约设计时间 ?如何保护门电路不被损坏 标准单元技术的设计思想 为使自动版图设计工具能够布局布线，需要制定规则。比如单元设计规则、布局规则、测试规则。 稍稍想象一下塑料拼装玩具，这些规格统一的玩具块都在相同一个地方有用于连接的连接头和连接空隙。用这些塑料方块可以拼成一个大方块。所有的塑料块都可以相互拼装。 因为这些塑料块都是标准的长、宽、高，并按标准格式将塑料块拼装好。不可能将任何非标准的块与这些标准的块拼在一起。 像这些标准塑料方块一样，用自动版图设计软件依据网格线和设计规则来设计单元库。标准单元库之间同样要求能够相互集成。为实现这个设想人们利用各种标准化的技术来构造这个特殊的单元库。 标准化技术同样也适用于模拟电路版图设计，即使是不使用自动版图设计软件的情况。由于这些标准化技术在数字电路版图设计中是强制执行的，所以本章的重点及举例主要使用数字电路版图设计。 标准网格 通过将器件布局在标准网格上，标准化的版图系统可以自动布线并能够保证标准单元所有可行的布局。这些网格就像一个个标准平面正方形塑料块拼装在一起。这是我们首先讨论的问题。 讨论过网格后，再来讨论一下布局在这些网格之上的标准单元。如果我们利用网格布局并使用设计规则统一的（设计）单元，就可以使用自动工具来进行布局布线。不考虑软件的决定性的因素的情况下，我们的电路就会正确的设计出来。 基于网格的系统 典型的布线软件是基于网格的。基于网格的布线器有两个限制。固定线宽以及只能将器件对称的布在网格线上。不能在基于网格的系统中随心所欲的进行设计，必须符合网格布线规则。 决定网格大小的因素?? 假设第一金属层最小线宽为1微米，换句话就是最小线间距为1微米的工艺下。每根线的宽度为1微米，两根线的间距为1微米，因此两根平行线的最小距离为3微米。
1位全加器的电路和版图设计
集成电路设计基础 论文题目：CMOS全加器设计学院：信息科学与工程学院专业：集成电路工程 姓名：耿烨亮 学号：1311082135
CMOS全加器设计 摘要：现代社会随着电路的集成度越来越高，功耗和信号延迟成为超大规模集成电路的关键。加法运算是数字系统中最基本的运算，为了更好地利用加法器实现减法、乘法、除法等运算，需要对全加器进行功能仿真设计和分析。另外通过全加器可以对其它相关电路有所了解。因此只有深刻理解了全加器的性能才能进一步减小功耗和信号延迟[1]。本文用对一位全加器进行了全面的分析。并且通过使用Cadence公司的工具IC 5141与Hspice来实现全定制的整个设计流程。 关键词：全加器；全定制；Cadence
As the circuit’s integration is increasing in the modern society，Power consumption and signal delay is crucial to the design of high-performance very large scale integration circuits. Addition operation is the basic operation of the digital system, In order to achieve much better use of the adder subtraction, multiplication, division and other operations, The need for full adder functional simulation design and analysis is necessary .what’s more, we can understand the other related circuitry through the full adder , Therefore, only a deep understanding of the performance of the full adder can we reduce the power consumption and signal delay.The paper has a comprehensive analysis to the full adder. And through the use of Cadence tool IC 5141 and Hspice to achieve full custom throughout the design process. Key words: the full adder ; Full – Custom; Cadence
实验一1 1位全加器的设计
实验一1位全加器的设计 一、实验目的 1.熟悉ISE软件的使用； 2.熟悉下载平台的使用； 3.掌握利用层次结构描述法设计电路。 二、实验原理及说明 由数字电路知识可知，一位全加器可由两个一位半加器与一个或门构成，其原理图如图1所示。该设计利用层次结构描述法，首先设计半加器电路，将其打包为半加器模块；然后在顶层调用半加器模块组成全加器电路；最后将全加器电路编译下载到实验板，其中a,b,cin 信号可采用实验箱上SW0,SW1,SW2键作为输入，输出sum,cout信号采用发光二极管LED3，LED2来显示。 图1 全加器原理图 三、实验步骤 1.在ISE软件下创建一工程，工程名为full_adder，工程路径在E盘，或DATA盘， 并以学号为文件夹，注意不要有中文路径，注意：不可将工程放到默认的软件安装 目录中。芯片名为Spartan3E系列的XC3S500E-PQG208 2.新建Verilog HDL文件，首先设计半加器，输入如下源程序； module half_adder(a,b,s,co); input a,b; output s,co;
wire s,co; assign co=a & b; assign s=a ^ b; endmodule 3.保存半加器程序为half_adder.v，通过HDL Bench画仿真波形，获得仿真用激励文 件，随后进行功能仿真、时序仿真，验证设计的正确性，观察两种仿真波形的差异。 4.在Design窗口中，选择Design Utilities→Create Schematic Symbol创建半加器模 块； 5.新建一原理图(Schematic)文件，在原理图中调用两个半加器模块、一个或门模块, 按照图1所示连接电路，并连接输入、输出引脚。完成后另保存full_adder.sch。 6.对设计进行综合，如出现错误请按照错误提示进行修改。 7.HDL Bench画仿真波形，获得仿真用激励文件，分别进行功能与时序仿真，验证全 加器的逻辑功能，观察两类波形的差异。 8.根据下载板的情况锁定引脚 9.下载，采用JATG方式进行下载，通过SW0,SW1,SW2输入，观察的LED2，LED3， 亮灭情况，验证全加器的逻辑功能。 四、思考题 1.为什么在实验步骤3中，将半加器保存为half_adder，可否保存为full_adder？ 2.对电路进行功能仿真与时序仿真时，发现二者有什么样的区别？ 3.为什么要进行引脚锁定？ 4.采用层次结构法描述电路有什么样的优点？
一位全加器的设计(学习资料)
课程设计任务书 学生姓名：袁海专业班级：电子1303班 指导教师：封小钰工作单位：信息工程学院 题目: 一位全加器的设计 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：1周 2、技术要求： （1）学习ORCAD软件，L-EDIT软件。 （2）设计一个一位全加器电路。 （3）利用ORCAD软件对该电路进行系统设计、电路设计，利用L-EDIT软件进行版图设计，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： 2016.12.30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。 2016.12.31-2017.1.2学习ORCAD软件和L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。 2017.1.3-2017.1.4对一位全加器电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。 2017.1.5 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.................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 1绪论. (1) 1.1集成电路发展现状 (1) 1.2集成电路版图工具L-edit简介 (1) 2全加器原理及一位全加器原理图设计 (3) 2.1一位全加器原理简介 (3) 2.2实现一位全加器功能的原理图设计 (4) 2.2.1一位全加器原理图 (4) 2.2.2基于ORCAD的一位全加器设计 (4) 2.2.3 一位全加器的电路图仿真 (7) 3一位全加器的版图设计 (9) 3.1确定一位全加器版图结构 (9) 3.2源漏共享缩小版图面积 (10) 3.3 版图所需基础器件绘制编辑 (12) 3.3.1 PMOS、NMOS等基础器件编辑 (12) 3.3.2 两输入与非门与异或门的绘制编辑 (13) 3.3.3源漏共享得到版图 (14) 3.4 绘制最终一位全加器版图 (15) 4心得体会 (18) 5参考文献 (19)
1位全加器的设计
1位全加器的设计 一、实验目的 1.熟悉QUARTUSII软件的使用； 2.熟悉实验箱的使用； 3.掌握利用层次结构描述法设计电路。 二、实验原理及说明 由数字电路知识可知，一位全加器可由两个一位半加器与一个或门构成，其原理图如图1所示。该设计利用层次结构描述法，首先设计半加器电路，将其打包为半加器模块；然后在顶层调用半加器模块组成全加器电路；最后将全加器电路编译下载到实验箱，其中ain,bin,cin信号可采用实验箱上SW0,SW1,SW2键作为输入，并将输入的信号连接到红色LED管LEDR0,LEDR1,LEDR2上便于观察，sum,cout信号采用绿色发光二极管LEDG0,LEDG1来显示。 图1.1 全加器原理图 三、实验步骤 1.在QUARTUSII软件下创建一工程，工程名为full_adder，芯片名为EP2C35F672C6 注意工程路径放到指定的数据文件夹，不可放到软件安装目录中； 2.新建Verilog语言文件，输入如下半加器Verilog语言源程序； module half_adder(a,b,s,co); input a,b; output s,co; wire s,co;
assign co=a & b; assign s=a ^ b; endmodule 3.保存半加器程序为half_adder.v，进行功能仿真、时序仿真，验证设计的正确性 4.选择菜单Fil e→Create/Update→Create Symbol Files for current file，创建 半加器模块； 5.新建一原理图文件，在原理图中调用半加器、或门模块和输入，输出引脚，按照图 1所示连接电路。并将输入ain,bin,cin连接到FPGA的输出端，便于观察。完成后另保存full_adder。 6.对设计进行全编译，如出现错误请按照错误提示进行修改。 7.分别进行功能与时序仿真，验证全加器的逻辑功能。 9.下载 采用JATG方式进行下载，通过SW0,SW1,SW2输入，观察的LEDR[0]，LEDR[1]，LEDR[2]，LEDG[0]，LEDG[1]亮灭验证全加器的逻辑功能。 四、思考题 1.为什么在实验步骤3中，将半加器保存为half_adder，可否保存为full_adder？ 2.对电路进行功能仿真与时序仿真时，发现二者有什么样的区别？ 3.为什么要进行引脚锁定？ 4.采用层次结构法描述电路有什么样的优点？
电子科技大学集成电路实验报告——版图部分实验报告
微电子与集成电路设计 实验报告 使用L-Edit编辑单元电路布局图 一、实验学时：4学时 二、实验目的 1、熟悉版图设计工具L-Edit的使用环境； 2、掌握L-Edit的使用技巧。 三、实验内容：利用L-Edit绘制一个反相器的版图，并利用提取工具将反相器布局图转化为T-Spice 文件。 四、实验结果： 1、本次版图设计中的设计技术参数、格点设定、图层设定、设计规则采用的是（C:\TannerLb\LEdit\TECH\mosis\morbn20.tdb）文件的。
2、绘制一个L=2u，W由学号确定的PMOS管掩膜版图。 先确定W。W等于学号的最后一位乘以2，若学号最后一位 4，则先加10后再乘以2。所以，要绘制的是一个L=2u，W=（ 16 u）的PMOS管掩膜版图。 （当时我没注意要按学号画，是按指导书上画的，截完图会来看报告才发现） 所完成的经DRC检查无错误的PMOS版图为： 该PMOS管的截面图为：
所完成的经DRC检查无错误的NMOS版图为： 该NMOS管的截面图为：
4、运用前面绘制好的nmos 组件与pmos 组件绘制反相器inv 的版图。加入电源Vdd ，地Gnd ，输入A 和输出B 的标号。所完成的DRC 检查无错误的版图为：
5、将反相器布局图转化为T-Spice 文件，该文件的内容为： 五、实验总结与体会： 进行任何实验时对实验原理的的掌握都是最重要的。由于实验前的准备不足，实验时遇到了很多的困难，需要好好复习MOS工艺的的基本知识。在进行版图设计时，需要严格遵循设计规则中对参数、位置的要求，任何的偏差都可能导致错误。所以每进行一步都要进行检 查，修正；但有些错误可以在后续的步骤中自动解决，也需要加以注意。
1位全加器原理图输入设计
南昌航空大学实验报告 年月日 课程名称: EDA技术实验课程名称: 1位全加器原理图输入设计 班级:_09083114___姓名: 同组人:___________________________ 指导老师评定:___________________________签名:________________________ 实验目的 1、熟悉利用Quartus II的原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个全加器的设计把握利用EDA软件进行电子线路设计的详细步骤； 2掌握利用EDA工具进行原理图输入这几、仿真、综合的方法。 实验原理 1位全加器可由两个半加器及或门连接而成；多为全加器可以由多个1位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的最低进位输入信号cin相接。 实验步骤 1.要设计的半加器为h_adder，如图4-1所示，a为被加数，b为加数，so为何，co为进位输出。 图4-1 1为半加器原理图 原理图设计完成后进行编译，编译通过进行下一步操作。 2.波形仿真如图4-2
图4-2 半加器波形仿真图 由波形图可以看出，当a和b都为1是，产生进位，此时co为1，so为0，只有a或者b为1时，不产生进位，co为0，so为1，a和b 都为0时，co和so都为0。 3、1位全加器由两个半加器及或门连接而成，如图4-3所示，ain为被加数，bin 为加数，cin为进位输入，sum为和，cout为进位输出。 图4-3 1位全加器原理图 原理图设计完成后进行编译，编译通过进行下一步操作。 4、1位全加器波形仿真如图4-4所示 图4-4 1位全加器波形仿真图 由波形图的1位全加器的真值表如表4.1所示
8位全加器设计
基于原理图的8位全加器设计 实验目的:熟悉利用Quartus II的原理图输入方法设计简单的组合电路,掌握层次化设计的 方法,并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行原理图输入方式的电子线路设计的详细流程。 实验原理:一个8位全加器可以由8个1位全加器串行构成,即将低位加法器的进位输出 cout与相临的高位加法器的最低位输入信号cin相接。 试验任务:1、完成半加器与全加器的设计。 2、建立一个更高层次的原理图设计,利用以上获得的1位全加器构成8位全加器,完成编译、综合、适配、仿真与硬件测试。 实验步骤: 一、1位全加器设计 1.建立工程文件夹adder,路径d:\adder。 2.输入设计项目与存盘 原理图编辑输入流程如下: （1）打开Quartus II,选择file—>new命令,在弹出的窗口中选择block diagram/schematic file 选项,单击ok按钮后将打开原理图编辑窗口。 （2）在编辑窗口中的任何一个位置上右击,将弹出快捷菜单,选择inset—>symbol命令,将弹出元件输入对话框。 （3）单击“…”按钮,找到基本元件库路径d:/altera/90/quartus/libraries/primitives/logic项(假设软件安装在D盘),选中需要的元件,单击“打开”按钮,此元件即显示在窗口中,然后单击symbol窗口中的ok按钮,即可将元件调入原理图编辑窗口中。也可以在name栏输入需要的元件名。调入好元件与引脚后,连接好电路,再输入各引脚名。 （4）选择file—>save as命令,选择刚才为自己的工程建立的目录d:\adder,将已设计好的原理图取名为h_adder、bdf,并存盘此文件夹内。 3.将设计好的项目设置成可调用的元件 为了构成全加器的顶层设计,必须将以上设计的半加器h_adder、bdf设置成可调用的元件。在打开半加器原理图文件的情况下,选择file—>create/update—>create symbol current file命令,即可将当前文件h_adder、bdf变成一个元件符号存盘,以待高层次设计中调用。 4.设计全加器顶层文件 打开一个原理图编辑窗口,方法同前。在新打开的原理图窗口中双击,在弹出的窗口中选择project选项,选择h_adder、bdf,并调入其她元件,连接好电路。以f_adder、bdf名存在同一路径d:\adder中。 二、8位全加器设计 1.将刚设计好的1位全加器设置成可调用的元件,方法同上。 2.调入元件,连接电路图,以8f_adder、bdf保存于同一路径d:\adder中的文件夹中。 3.将顶层文件8f_adder、bdf设置为工程。 4.编译与仿真 原理图与仿真波形分析: