八選一數(shù)據(jù)選擇器

八選一數(shù)據(jù)選擇器八選一數(shù)據(jù)選擇器#/16《集成電路設(shè)計(jì)實(shí)踐》報(bào)告題目： 8選1數(shù)據(jù)選擇器 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)生姓名： 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)： 一、設(shè)計(jì)任務(wù)1）依據(jù)8選1數(shù)據(jù)選擇器的真值表，給出八選一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（Tspice,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)自己畫的版圖，給出實(shí)現(xiàn)該電路的工藝流程圖。二、電路設(shè)計(jì)方案的確定數(shù)據(jù)選擇器是指經(jīng)過選擇，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。示意圖其功能類似一個(gè)多投開關(guān)，是一個(gè)多輸入、單輸出的組合邏輯電路,D21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。示意圖其功能類似一個(gè)多投開關(guān)，是一個(gè)多輸入、單輸出的組合邏輯電路,D2r-1n位通道選擇信y數(shù)據(jù)選擇器在多路數(shù)據(jù)傳送過程中，能夠根據(jù)需要將其中任意一路選出來的電路，叫做數(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)多路開關(guān)的開關(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=D0o如：K2K1K0=001,則選擇D1數(shù)據(jù)到輸出端，即Y=D1,其余類推。8選1MUX功能表如下:K2K1K0Y000D0001D1010D2011D3100D4101D5110D6111D7

電路圖設(shè)計(jì)如下:1：電路圖設(shè)計(jì)如下:1：此電路為組合邏輯門電路，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.上圖電路為傳輸門電路，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、版圖易于制作，2.上圖電路為傳輸門電路，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、版圖易于制作，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。三、電路特性及其仿真首先用S-Edit軟件畫出電路的模擬圖，然后檢查所畫電路是否存在錯(cuò)誤，并標(biāo)注各個(gè)管子的尺寸，檢查無誤后點(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：*5FI>=E3ULJ1clM.EL-EE.-HKtoy5-SdiE.Mln.33T.D3-WrL-GGcricciDon1Q「an□!?;導(dǎo)_.libnC;XUM-aMKiDVDXDestrwpXft.^電寤實(shí)疊\1jMcShfitEai'EWi一二"2口,life"tt.*Sa,^-fanr.prablr-gcomiands■prate.Gpuian.5prcbefilen.aFw-"2.dac"-pEDtt5ifcriLe-p,3i；hUkd1mm口'D^MmcAMDlAHZI.set"+P，EE*?：C(TIH[rjl'5-r,Ha!TJl?C!n?Maui口口:EireiMarfJleDMl ^13 由它由它 HZra L-2U *12以其D-6。fD-aiu ASF領(lǐng) EE：7Tli:MN H45 艇由值由由 PZ陽(yáng) L-2U *n2!14 AE-6€p FAN如 4B-E唯 EETTli￥315<3d1<3d13E3El.-2j.W-22jfiD-ffipK-21U祗■鉆pW4uH弓隗El X2 Snd Snd HZMH L-2u )^22il AE-￡^ EI>2€il JL3-6St EE-2€u.MEi H57 &H3E。西自 HZHH L-^li H-2Wli AD-totp ED-2” AS7/ E±2丐liM6N37MGDIQndMENHL-2'JW-22'JAJ>S6pE-I>2^'dAS^tfip日9-24uM?蚓丸H-13D2田白HZHH1-2口NT公口AE-E/FD-S^dM-fiSpFKiH口M3M3GMGD3QndMENHL-2'JW-22'JAJ>S6pE-I>2^'dAS^tfip日9-24ubi^5H-13IH 田白 HZHH1?2口 NT松口AD-6^：FD-2T口 M-fiSpFKXm |MIDM9￡KOIS- Hl以!耳陽(yáng)L=21i 知心口町土E際BP口電口 SJ=fit^口鋁口由口用11M34M43DbGndME2IEL=2'JH=2JjAD=E即PD=24uA￡=E6p^'3=2411Mi2M34KORHl以!耳陽(yáng)L=21i知心口町土E際BP口電口SJ=fit^口鋁口由口H13M4CH37Ond舊國(guó)L-SoHl-32uAI-E際PD-34u整■。玨PS-34uM14m3KI期46QndMEMHC-hU-23-jAD-?GP口E-MuA￡-￡￡P(guān)PE-24u時(shí)1￡M32M4CM與Ond舊國(guó)L-2uiii-32uAI>E年P(guān)D-34u整7，PS-34uMi￡的2 KI H字電 Qnd MEMH C-h U-23-j AD-?GP 口E-Mu A￡-￡￡P(guān) PE-24uMl?HSM23 M3-3 G國(guó) ?dK H-23-J JU^?Cp ET-24u AS-Cfip P5-24UMICMK2H3ZEtidHSffl￡-￡□l*-2ZuJM-BCtFD-2fluA3-flSpF5-2euMISN6Q KI End End WEMH L-Zj H-Z2j AD-COp ED-Z^u M-Cflp F5-Z^uMS口觸3 KO Vdd Vdd FEZIK E-3j M-￡2j AD-COp EDTTu A5-Sflp F5-Z^uM21M可3NSV3dVddPETOL=2UW=22UAT=66pPD=2guA3=6ER15=34口H22YN-4SVddVddPEhTHL-2uW-22uiD-￡￡pPD-2-euAS-￡6pPS-24uM23yraaKSYddVddPEHHL-2uW-22liJ^C-66pPD-2^u口PS-2411M21H4QKIVtStlVdUFE上用L=￡UW=22UM=5后口FLE311A5=5S口F5=341J*Endofmainc-iTCiaic:ModulcOWDDVddGnd5VKDKOGNDPDLSE10Das0.2X13O-2n50ns工口口 1VR1KiGNPPUL5E105OnaQ?InaQ.lnIQUns20Ona卜VK2K2QhTDPULSE2QOnaG.lnaO.ln20Dns400naJVODC-GNDPOL5E10Dus0-lnsOuln50ns10Oils)VIDIGKDPULSE105DusQ.ITlBQ.lnIQDns2口口3131kV2D2GKDPULSE105On-50.InalOOnaqqonr卜丁E2G-NDFOLSE105Ons0.1nsO.ln150ns4口口n三;V目aGNDFOL9E10DIl3Ou2asOuln35QJ1S[口口DM|i丁「D5&KDPULSE105DmO?InaQaln300D3勺口口口3卜V6口6UMDPULSE|05Ona0.1nsO.ln50ns200ns)V7D7GNDFOLSE100213Ou2ElSOuln3口口強(qiáng)aOilsI.craz/op5n工石口口口SLart=QniLfithod=D!ll-U-rintVC￥)V(K0)V(K1)V(K2)V(D0jV(D1]就出21鏟巾3}V(D4>V(D5>/底卜V|D7|i--ndSimuL&HiiTi.丁切已St吊tmInputfiLi：OutFutfileQpti口mwIfkidnltO.sp[-...fixisLea口：4.113上一匚Alhur...仿真波形圖：仿真輸出結(jié)果：Inputfjl曲姆加.印FropressSiiiiiitimcorwjil(t?drm=iiOTMOusLoo*OiLtpatRid.iJ.rfimtTotd 25Totd. 36Artirt0CraitfdlLN企0vcvsV-ccntTQlawicchMacrodevices與lib13111Gd匕占Indep-cnSenrnodesTocalnodea-0-Q-g-0-3-11-25VCC3-CCC3-I-caarraLstnrch-FUnccLonalmodelLnscances-Suhalrcu^tinstances-Bounda.ryacd.es-aaa0013***2bTA^niNEMESSftGZEGEtIZHATECWarningT-SPICTr"hevrang-WemxnffT-SFIiZE:ThevraaaeDTarnLngT-SPTsTEeTliavzaagaatleast5,E95121Earbeatvoltagerangelimitvolzaje-ranffeIiTtirvalrAgazanga1￡hJ.eaccurac/andperfam悟?5卜(S.5Fn-hauldEH.DCE?fordiodetableshasbe-enexceeded.fDrHQ5FETT：able3hasbeenMceecLedhasai:匚口FanlngD.03jecandj5ecup0-00secondaDC□pexa.twgp-ojjldD.Dl”匚口口3iTinsientAnalysisD-45ae-condalotciL機(jī)49m士匚sda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)cmos組成的反相器單元；nmos傳輸門單元，管子之間有漏極相連，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)光刻一多晶硅光刻n+區(qū)光刻p+區(qū)光刻-光刻接觸孔金屬化內(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，做鈍化和封裝處理；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，其中一部分用于反相器，一部分用于邏輯門，課設(shè)中，應(yīng)注意一些問題：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、畫版圖和電路設(shè)計(jì)圖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照要求電路來進(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:版圖網(wǎng)表與電路圖網(wǎng)表的對(duì)比：版圖網(wǎng)表信息如下：E5VDDKD25TODFEKHL-350niD-4.2pPAL口.111i5-4.2pPS-LOuluH6OTD6S5NDKETOD-35GnM-Zu曼FD-6.2口昌S-N.NpF5-6,2uM7強(qiáng)D3YGNDNENEL=35On的211AD=2u2pPD=6-2uAS=2.2pFS=6.2uMS9236&SDNEMHL-350RftD^ZrZpFD-6,2TI FIGMUK910K26GUDKEKBL=350nM^2uAE=2u2ipPD=6-2uAS=2.2pF5=6,2uH1QEllK23KLzH3K15Ml￡ML7M1&Migi：z.1：ZLM22M2311219END?JEMEL-35DHH1QEllK23KLzH3K15Ml￡ML7M1&Migi：z.1：ZLM22M2311219END?JEMEL-35DHM*-2,2pFk石,ZUA5-Z.ZpFS*6,2Uc：LGH3D2n二E42019B7L-fi9GIIIi3IENEL=35DEil>=2.2pPD=^.2uA5=2.SpP5^6-2uGNDSNDGND■口GND3NDGND2NDGND3NDNENRNEKHNENHNEKH曜HAffEKHNENHNERHH4ENHKEKHL-2SCm.K-2uID-2.2pL=4DDli￥=2]1AD=2.2!PL-2SCn,iT-2-uiD-2.2pL=^DDliH=2llAD=2.2S3L-SSOn.HTuJlD-2.2p：L=4。。!！F=2ll21k1駕iLTGOniT-2-uJlD-2.2p：L=354；nK=2llAD=2.