1、 集成电路课程设计二输入异或门的前仿设计姓名：胡国勤学号：07063211专业：电子科学与技术指导老师：蔡志民二一年十二月二十五日二输入异或门的前仿设计一、实验目的1、了解异或门的逻辑单元。2、二输入异或门电路原理图输入方法。3、二输入异或门的前仿设计。二、实验原理1、异或门逻辑单元异或门逻辑功能：F=AB 。异或门逻辑符号如图 1 所示：图 1 异或门逻辑符号 异或门真值表如表一所示：表一 异或门真值表A B F0 0 00 1 11 0 11 1 02、异或门功能实现当输入 A 与 B 不同时，输出 F 为 1；当输入 A 与 B 相同时，输出 F 为 0。三、实验内容1、建立库文件点击运
2、行程序 ，弹出运行程序窗口如图 2 所示。图 2 运行程序然后在运行程序窗口键入 icfb 后点击运行就会出现 CIW（Command Interpreter Window），即命令解释窗如图 3 所示。图 3 CIW 窗口CIW 窗口是 Cadence 软件的控制窗口，是主要的用户界面。从 CIW 窗口可以调用许多工具并完成许多任务。CIW 窗口主要包括以下几个部分：Window Title（窗口标题栏）：显示使用软件的名称及 Log 文件目录。Menu Banner（菜单栏）：显示命令菜单以便使用设计工具。Outbut Area（输出区）：显示电路图设计软件时的信息，可以调整 CIW使这个
3、区域显示更多信息。Input Line（输入行）：原来输入命令。Mouse Bindings Line ：显示捆绑在鼠标左中右 3 键的快捷键。Prompt Line ：标识号来自当前命令的信息。2、创建库与视图单元点击 CIW 窗口的 File-new-library,由此可创建库，用来存放单元视图的文件夹。将库文件的路径设置在 cadence 目录下，Name 栏输入库文件名001（库文件名可定义），右侧 Technology File 栏中选择 Dont need a techfile，由于现在只是输入原理图，因此可以不需要工艺文件，点击窗口OK，如图 4 所示。图 4 New Libr
4、ary 窗口然后再点击 File-new-cellview，创建一个单元视图，不同的单元视图存放不同的文件夹，比如有原理图文件夹、版图文件夹等等。Library Name 选取001,Cell Name 可自定义名称，设置 view name 为 schematic，设置 tool 为composer schematic。如图 5 所示，点击 OK，此时弹出 Schematic Editing 的空白窗口。图 5 Create New File 窗口3、输入异或门原理图异或门原理图如图 6 所示。图 6 异或门原理图(1) 添加元件在 Schematic Editing 窗口中，选择 Add-
5、Instance，打开 Instance 窗口，点击 Browse 按钮，弹出 Library Browser 窗口，在 Library 一栏中选择gpdk180，Cell 一栏选择 pmos，Cellview 一栏选择 symbol，都选好后就可以点击 close，将 Library Browser 窗口关闭，此时 Add Instance 窗口的 Cell 栏和 View 栏就会填好，如图 7 和图 8 所示，现在我们就可以将 5 个 pmos 管（W=800n,L=180n）和 5 个 nmos(W=400n,L=180n)管添加到原理图编辑窗口中了。图 7 Add Instance 窗
6、口（pmos 参数设置）图 8 Add Instance 窗口（nmos 参数设置）(2) 添加 Source 和 Ground方法同上，在 Library 一栏中选择 analoglib，Cell 一栏选vcc，Cellview 一栏选 symbol，如图 9 所示。添加 Ground 的方法同添加Source。图 9 Add Instance 窗口(3) 添加 pin点击 Add-pin，会出现 Add-pin 窗口，在 Pin Names 栏中输入如下：设置Direction 为 Input,如图 10 所示，这样输入端 A 就添加完成，输入端 B 的添加同 A。图 10 Add pin
7、 窗口（A 输入端口添加）同理再添加一个 output 管脚 Y，如图 11 所示。图 11 Add pin 窗口（Y 输出端口添加）(4) 连线点击 Add-Wire（Narrow），在需要连线处点击即可。4、异或门前仿在原理图编辑窗口点击 Tool-Analog Environment，弹出 Anolog Desigen Environment 如图 12 所示。图 12 Anolog Desigen Environment 窗口首先我们需要设置库的路径，点击 Setup-Model libraries，然后点击Browser，将库路径设为/root/gpdk180/models/spec
8、tre/gpdk.scs，将Section 设为 stat（若想要查看 Section 是哪种类型，可通过该路径查看到），如图 13 所示。图 13 Model Library Setup 窗口(1)瞬态分析 在 Analog Environment 窗口下点击 Setup-Stimuli.,这里我们需要设置 2 个参数，即 Input（A 和 B）和 Global Sources，参数设置如图 14、图15 和图 16 所示。图 14 参数 Input 设置（输入端口 A）图 15 参数 Input 设置（输入端口 B）图 16 参数 Global Sources 设置 点击 Analog-
9、Choose，可以选择分析类型，这里我们选择 Tran（瞬态）分析，参数设置如图 17 所示。图 17 瞬态分子中参数设置窗口 点击 Output-Save all，可选择输出，输出信号选择 allpub,器件电流选择 all，点击 OK。此时，我们可以先将输出结果选中，操作步骤如图 18 所示。图 18 输出结果显示设置窗口输出结果显示设置好的窗口如图 19 所示。图 19 输出结果显示设置 点击 Simulation-Netlist and Run，可进行仿真，点击后会弹出Welcome to Spectre 窗口，点击 OK 就开始仿真了，如果提示有错误，就需要修改原理图。若无错误，运行
10、后就会弹出仿真波形图，如图 20 所示。图 20 异或门输出结果波形图四、实验心得本次设计根据课题要求，复习了相关的知识，查阅了相关的资料，根据实验条件，找到适合的设计方法。通过这次课程设计，使我深刻地认识到学好专业知识的重要性，也理解了理论联系实际的含义，并且检验了大学 “集成电路设计 ”课程的学习成果，虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练，但是我将在以后的工作和学习中继续努力不断完善，这四天的设计的对过去所学知识的系统提高和扩充过程，为今后的发展打下了良好的基础。课程设计刚开始，拿着选定的题目不知如何入手。毕竟课程设计不同于实验课。静下心来，仔细分析题目，回想了以前做实验的基本步
11、骤，再加上指导老师的说明与提示，心中才有了谱。 本次课程实习我虽然用了四天的时间，但整个过程我都认真的完成了，而且从中收获很多。可以总结为以下的几点：1 对 “集成电路设计 ”课程知识的巩固与提高这次课程设计主要是运用的相关知识，在整个过程中，都离不开对 “集成电路设计 ”课程的再学习，我在开始，就先将 “集成电路设计 ”教学课本翻阅了一遍（这也是对这门课的复习） ，这样的回顾让我对知识的理解更加透彻，对以后的快速设计起了很好的铺垫作用。2 学会了理论联系实际课程设计，通过所选择的题目，根据要求，运用所学知识将其付诸实践来完成，这并不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要是
12、的一种理论联系实践的能力。理论知识往往都是在一些理想状态下的假设论，而实际的动手操作则完全不同，需要考虑实际中的很多问题。有些知识在理论上可能完全没有错但实际中则不然，所以动手是对所学知识应用最好的方法。3 和同学的互助协作共同进步在实习中经常会遇到一些自己可能暂时想不明白的问题，请教老师和同学是很好的做法，既节省时间又会从别人上学到更多，在设计和同学相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人对问题的看法总是有差异的，并在大家的商讨中选择最优方案最终一定有比你出色的地方，很好的借鉴，并在大家的商讨中选择最优方案最终一定会有最好的设计方法。4 其他课程设计要求自我独立设计，并且要测试实际与设计的是否相符，如没达到设计要求则要修改设计。所以实习过程中不仅要求对知识的掌握要足够准确与精通，更要有绝对的耐心与细心。通过这次课程设计，使我受益颇多，既巩固了课堂上学到的理论知识，又掌握了设计方法，在此基础上 “集成电路设计 ”设计的基本思想和方法，学会了科学地分析实际问题，通过查资料，分析资料及请教老师和同学等多种途径，独立解决问题，同时，也培养了我认真严谨的态度。
