同或门版图课程设计报告.docx
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同或门版图课程设计报告.docx
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同或门版图课程设计报告
《集成电路设计》课程设计实验报告
(版图设计部分)
课程设计题目:
CMOS结构同或门
所在专业班级:
电子科
作者姓名:
作者学号:
指导老师:
目录
(一)概述2
(二)设计要求2
(三)设计准备3
(四)操作步骤4
(五)有关说明7
(六)心得体会8
(一)概述
集成电路是一种微型电子器件或部件。
它是采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管等有源器件和电阻、电容等无源器件及布线互连在一起,制作在一小块半导体晶片上,封装在一个管壳内,执行特定电路或系统功能的微型结构;这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和接点的数目也可控制、大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进一大步。
目前,集成电路经历了小规模集成、中规模集成、大规模集成和超大规模集成。
单个芯片上已经可以制作包含臣大数量晶体管的、完整的数字系统。
在整个集成电路设计过程中,版图设计是其中重要的一环。
它是把每个原件的电路表示转换成集合表示,同时,元件间连接的线也被转换成几何连线图形。
对于复杂的版图设计,一般把版图设计划分成若干个子版图进行设计,对每个子版图进行合理的规划和布图,子版图之间进行优化连线、合理布局,使其大小和功能都符合要求。
版图设计有特定的规则,这些规则是集成电路制造厂家根据自己的工艺特点而制定的。
不同的工艺,有不同的设计规则。
设计者只有得到了厂家提供的规则以后,才能开始设计。
在版图设计过程中,要进行定期的检查,避免错误的积累而导致难以修改。
(二)设计要求
设计一个CMOS结构同或门的版图,并作DRC验证。
1.用两输入的异或门和一个非门构建。
2.异或门和非门都用CMOS结构实现。
3.利用九天EDA工具PDT画出其相应版图。
4.利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。
(三)操作准备
版图设计实际操作之前,首先是从之前学过的版图课件了解版图的相关内容,熟练掌握了反相器的版图画法,之后按照电路图、棒状图、版图的顺序在纸上画好同或门的这些内容,检查无误后,从第十四周周一开始,在实验室画同或门版图和电路图。
以下是同或门的真值表、电路图和棒状图:
(四)操作步骤
1、右击鼠标点击“新建终端”;(以下每输入一次操作指令,点上次回车);
2、输入“mkdirlinguojin”,新建一个名为lingoujin的文件夹;
3、在桌面上打开eda,在eda中将压缩文件file.tar复制到文件夹linguojin下;
4、输入“tarxvffile.tar”解压文件夹file.tar;
5、输入“cdlinguojin”进入工作目录;
输入“pdt”打开新建版图路径界面,新建的版图libriryname是20074445b1,cellname是20074445bantu;
6、画两输入同或门版图,此处同或门是由一个两输入异或门和一个非门构成;
7、画好之后,进行DRC验证;版图设计规则检查,是对IC版图做几何尺寸检查,以确保电路能够被特定加工工艺实现。
检查无误之后,关闭版图路径窗口;
输入“zse”,打开新建电路图路径界面,电路图libriryname是20074445dl1,cellname是dianlu;
8、画两输入同或门电路图;
9、画好之后,进行ERC验证;电气规则检查,检查电源、地的短路,悬空器件和节点特性。
检查无误之后,生成lvs文件;
10、在linguojin文件下找到后缀是.lvs的文件,右击鼠标,用ghest打开,修改其中五个地方,①在PRIMARY之后,将原来的内容改为版图的cellname,②在LIBRARY之后,将原来的内容改为版图的libraryname,③在第一个SCH—NETLIST之后,将原来的内容改为电路图的libraryname,④在第二个SCH—NETLIST之后,将原来的内容改为电路图的cellname,⑤将最后三行字符删除。
保存更改结果,关闭窗口。
11、输入“ldc-iinv.lvs”,进行lvs验证,如果被锁住,可输入“rm.ldc.lock”解锁。
版图与电路图一致性检查,将版图与电路图对比,经检查电路的加连接,与MOS的宽长比是否匹配。
12、验证完之后,可查看验证结果,如果有错误,可根据错误原因和错误出处进行修改,直至验证结果正确。
以下是操作过程中的有关界面:
上图是版图验证结果
上图是电路验证结果
上图是lvs网表一致性检查结果
13、上传并下载结果:
将操作过程的有关界面采用截图方式保存在文件夹linguojin下,将linguojin文件夹压缩成20074445.tar。
按顺序依次输入“ftp192.168.0.254”,“eda”,“eda123”,“put20074445.tar”,将20074445.tar上传,打开xp系统,下载20074445.tar。
(五)有关说明
设计结果符合要求。
可能还存在一些不足,如版图比例不够规范,间隔大小并不全相同,布局不够合理,整个版图画面不够美观等;电路图连线不够合理,使电路图不完美等。
由于时间和精力限制,只能暂且讨论以上所述各点,无法一一解决不足之处。
刚开始由于对系统环境和指令不够熟悉,操作比较慢,经过一上午的练习,相对来说有了很大进步,操作也比较熟练,画好了版图的所有内容,还没有检查错误;周一下午去听讲座没有继续画;周二上午检查错误时发现错误太多,大多是间隔太小造成的,试着改了一些,但还是很多,如果要改可能需要比较长的时间,于是决定再画一个同或门版图。
由于是第二遍画同或门,也知道了如何避免一些错误,很快便画好了,检查无误后继续画电路图,一上午就都画好了,进行lvs网表一致性检查时遇到一些错误,改正了几个,还有两、三个错误一直不知道如何更改,自己用一下午的时间也没能改好,期间采用了多种方法也无法得到正确的结果;原想依靠一己之力完成,最后却无法如愿。
周三在同学和老师的帮助下顺利解决所有问题,之后便开始详细向同组的两位同学讲解此次设计的所有操作内容,共同完成我们的课程设计,这两位同学也在周四上午完成自己的设计并最终通过验证。
(六)心得体会
画版图,选择比例比较重要。
刚开始画的时候,比例尽量画大一些,各个模块之间的间隔略大一些,这样,在一般情况下就会通过DRC的验证。
之后,可对版图加以修整,使之更为美观合理。
根据版图再画电路图,版图和电路图之间要相对应,如哪个PMOS或哪个NMOS有接电源或接地,输入、输出及电源之符号等等,相对于版图,画电路图比较简单。
版图课程设计,提前画棒状图是其中的关键一环,版图大多是根据棒状图画的;另外,合理的布局布线也比较重要,可以使版图和电路图更加美观,并且不容易出错。
此次课程设计过程中也遇到过一些问题,得到了同学和老师的帮助,一并表示感谢!
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