八選一數(shù)據(jù)選擇器

1、集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐報(bào)告院系：自動(dòng)化學(xué)院電子工程系專業(yè)班級(jí)：微電學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)牛姓名：指導(dǎo)教師姓名:職稱：講師起止時(shí)間：2015-12-21 2016-1-9成績(jī)：題目8選1數(shù)據(jù)選擇器1）依據(jù)8選1數(shù)據(jù)選擇器的真值表，給出八選MUX電路圖，完成由電路圖到晶體管級(jí)的轉(zhuǎn)化（需提出 至少2種方案）；2）繪制原理圖（Sedit），完成電路特性模擬（Tsp ice, 瞬態(tài)特性），給出電路最大延時(shí)時(shí)間;3）遵循設(shè)計(jì)規(guī)則完成晶體管級(jí)電路圖的版圖，流程 如下：版圖布局規(guī)劃-基本單元繪制-功能塊的繪制- 布線規(guī)劃-總體版圖）；4）版圖檢查與驗(yàn)證（DRC檢查）;5）針對(duì)自己畫(huà)的版圖，給出實(shí)現(xiàn)該電路的工藝流程 圖。、電路

2、設(shè)計(jì)方案的確定數(shù)據(jù)選擇器是指經(jīng)過(guò)選擇，把多個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳送 到唯一的公共數(shù)據(jù)通道上去，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇功能的邏輯 電路稱為數(shù)據(jù)選擇器。它的作用相當(dāng)于多個(gè)輸入的單刀 多擲開(kāi)關(guān)，其示意圖如下所示數(shù)據(jù)選擇器除了可以實(shí)現(xiàn)一些組合邏輯功能以外, 還可以做分時(shí)多路傳輸電路，函數(shù)發(fā)生器及數(shù)碼比較器等，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)比較器有2選1, 4選1, 8選1, 16選1電路。數(shù)據(jù)選擇器:從多個(gè)數(shù)據(jù)中選擇出一 個(gè)選擇，也叫多路轉(zhuǎn)換器.叫、0.111、數(shù)據(jù)選擇器其功能類(lèi)似一肌r*11、Y1個(gè)多投開(kāi)關(guān)，:III是一個(gè)多輸入、:1111單輸出的組合D2 1邏輯電路.在多路數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，能夠根據(jù)需要將其中任意 一路選出來(lái)的電路，叫做

3、數(shù)據(jù)選擇器。數(shù)據(jù)選擇器（MUX）的邏輯功能是在地址選擇信號(hào)的 控制下，從多路數(shù)據(jù)中選擇一路數(shù)據(jù)作為輸出信號(hào)。本次設(shè)計(jì)的是8選1數(shù)據(jù)選擇器。選擇控制端（地 址端）為K2, K1，K0，按二進(jìn)制譯碼，從8個(gè)輸入數(shù)據(jù)D0-D7中，選擇一個(gè)需要的數(shù)據(jù)送到輸出端Y。根據(jù)多路開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)（地址碼）K2,K1,K0的狀 態(tài)選擇D0-D7中某一個(gè)通道的數(shù)據(jù)輸送到輸出端 Y。如:K2K1K0 = 000,則選擇D0數(shù)據(jù)到輸出端，即Y = D0。如:K2K1K0 = 001，則選擇D1數(shù)據(jù)到輸出端，即Y = D1,其余類(lèi)推。8選1 MUX功能表如下:K2K1K0Y000D0001D1010D2011D3100D

4、4101D5110D6111D71:電路圖設(shè)計(jì)如下：IT? T此電路為組合邏輯門(mén)電路，電路為CMOS實(shí)現(xiàn)功能, 電路規(guī)模較大，工作量大，版圖布局規(guī)模較大，相比之 下，選擇傳輸門(mén)電路實(shí)現(xiàn)8選1數(shù)據(jù)選擇器功能。2.上圖電路為傳輸門(mén)電路，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、版圖易于制作,網(wǎng)表且能較好的實(shí)現(xiàn)8選1數(shù)據(jù)選擇器電路要求，故而選擇 該電路作為設(shè)計(jì)電路。、電路特性及其仿真首先用S-Edit軟件畫(huà)出電路的模擬圖，然后檢查所畫(huà)電路是否存在錯(cuò)誤，并標(biāo)注各個(gè)管子的尺寸，檢查無(wú) 誤后點(diǎn)擊T-Spice按鈕出現(xiàn)電路的網(wǎng)表圖，然后給檢測(cè)出 的電路網(wǎng)表加上電源和輸入信號(hào)，檢查添加無(wú)誤后進(jìn)行 電路模擬仿真，得到電路的模擬仿真圖像。電路圖

5、: sun dtcliJCbz S-Clli:7.03-Urlttcn M Jic 14時(shí) 0姑泊& _.lJ.b C:DaezaltaLiTDVIJfiitEQp411112.13VazGht t3D-.Ixb rtptQblngFzobt1- probeJdbril4-C:Dacz314aaT-DEitCQp-JCILnLr.adti4 protetopBKdul-c- aDduIeO* Mjul circiLiT-E HadiileOMl IHi IH9剜IHS IH IH7 IriA I349 IHIOMilH12M13皿4耳ILMlfiH17Hl 9JdiaHZO阿舉 常 苗日麗 P

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10、 in circuit: MadulcQWDD Vdd Gnd 5VEOKOGNDEULSE (05OnnQ.lns0.In50na)VKLKIGtWPULSE 5Qns口 -Ina0.InIDOna2QILE)VKU11hr仿真輸出結(jié)果:1200Ontpu-t nadulD Du-fcIiarat il HadulaD |p hfDprtid SbAUlfeLLDJi 4(pl4t44TE .6am0uj I如TotalTotil25thT4loJibxkrL CantrolliJVCV3 - CCV3 -V-can.匕r口丄 jwitch - 血匚r口 dtvi匚ts - SuhuLruu

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13、 Outxt il. Qiptiom根據(jù)仿真得到的電路特性曲線與設(shè)計(jì)電路的要求對(duì)比可知，所模擬的電路符合設(shè)計(jì)的 8選1MUX要求，且能實(shí)現(xiàn)8選1MUX的功能，故模擬的電路可以使用。四、版圖的布局規(guī)劃及基本單元設(shè)計(jì)根據(jù)前面的所涉及的模擬電路可知，對(duì)于一個(gè)基本的8選1MUX，需要14個(gè)nmos結(jié)構(gòu)，5個(gè)emos組成的也有的柵極相連，制作版圖時(shí)采用L-Edit軟件，并采用0.35um工藝，在制作版圖時(shí)需注意所有光刻孔的幾何尺寸都必須大于或等于最小距離。版圖如下:五、給出實(shí)現(xiàn)該電路制造的工藝流程首先，n阱CMOS工藝流程：選擇襯底-n阱光刻- 有源區(qū)光刻-多晶硅光刻-n+區(qū)光刻-P+區(qū)光刻-光 刻接觸

14、孔-金屬化內(nèi)連線-光刻鈍化孔，便得到了反相 器;其次，將 nmos與 pmos合理布局;最后，將其用金屬按照電路要求連接起來(lái)，做鈍化 和圭寸裝處理;六、總結(jié)集成電路的設(shè)計(jì)流程主要有：電路圖的確定、電路 圖模擬及仿真、電路板圖設(shè)計(jì)、版圖與原理圖對(duì)比、后 仿真；電路模擬及仿真時(shí)，需要注意電路的連接是否符 合原理圖要求，仿真時(shí)需要注意所加的信號(hào)是否能夠達(dá) 到電路的實(shí)際要求，版圖設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意版圖的布局, 工藝要求及其間距的最小要求，而芯片尺寸盡可能小, 版圖與原理圖對(duì)比和后仿真時(shí)要求電路圖和版圖中管子 的尺寸基本一致，否則仿真結(jié)果無(wú)意義。本次設(shè)計(jì)中，共使用了 24個(gè)晶體管，其中一部分用于反部分用于

15、邏輯門(mén)，課設(shè)中，應(yīng)注意一些問(wèn)題:1、在S-edit中繪制原理圖：更改每個(gè) MOS管的屬性為NENH或PENH，以及管子的尺寸;2、在T-Spice中進(jìn)行原理圖的仿真：在提取庫(kù)文件時(shí)確 保 是正確的路徑，并添加“tt”，仿真前輸入正確的命令 語(yǔ)句;3、在L-Edit中繪制版圖，注意各種規(guī)則，確保正確的繪 制版圖;4、畫(huà)版圖和電路設(shè)計(jì)圖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照要求電路來(lái)進(jìn)行 設(shè)計(jì)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)電路實(shí)際功能。心得體會(huì)：在本次課設(shè)中，加深了對(duì)平時(shí)所學(xué)基礎(chǔ)知 識(shí)的理解，鞏固平時(shí)所學(xué)的并進(jìn)行運(yùn)用，對(duì)于制作工藝 流程有了更深的理解。七：設(shè)計(jì)成果匯總PMOS版圖如下:-氣r氣氣 -In-F gw -y F 蔦叫ww /：/ f

16、FUF/7 叫 F 叫w %.JF ws卜.- .JF ws w .PJSJrJ.r.B-SJrJ.rI-rJFJFI-IJFJrJ-1-F 一 L n -I _1 L n _1 _1 Bh B L dL 簽w寫(xiě)二船nt盞wi宀嘰丄w. w修BMW* 一 r - - 丿 - - - LMJ rJxumrmumAFy-Au皿g如牛 F F 4n- E-F 4 _. n- %r BB 八兒” I r兒m 如八 ”- 列 r 叩 -I 17% |7 % * U|7 d|7人 7 |7 r iT 7 dd|7 *|7 J 外怦兒 -I t II II 1IJ II II 1IJ F I 1 II KI

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19、-UJUJ r- UJUJ rj - lJUJ rl - I - UJUJ F- UJUJ F- UJSJ FJ - UJSJU: FILIIIIFILIIIIrILIIIIaltILIIIIrILIIIIrlklIlIrlkILf版圖網(wǎng)表與電路圖網(wǎng)表的對(duì)比:VeriTicatr-DrIutliit- -U4bjv4D4ihNpJfDLKClurolinL*i3.f HtliitC：Wi4t-iM4QAV4D4fht*JCCLVtSCM(LT.迎ft4fe=.aktap JCDfLffSC3ai:：rLia - 0 - tEifa* Cell: ufflos Vetaldn 1-勺勺* Ekc

20、za-c Deflnlclon File; - -lc_tectirileaaJteelc_3Bum. ext* FKCzacr Date and Tim :Ql/DE/2016 ZZ:39.incL-ude C !；D5ErHleriavpDeHttapiJCELtnnnerT3picE7iOi：deljTnl2_l 6 .Turit*OD ?IAME ALIASES1 - CUD ISJrip-llS.SS) J K212劉3 - KI (122-3,-133F4 二螢0C122.5-lflOfii123r,-11.3) (I4a-s.-i目1-asj147.05-11.3)13B.攻j-

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