TannerPro设计报告.docx
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TannerPro设计报告
TannerPro设计报告
课题十进制计数器(74LS160)
所属系电子工程系
专业电子科学与技术
学号
姓 名
第一章关于TannerPro的设计和仿真
1.1TannerPro简介
Tanner集成电路设计软件是由TannerResearch公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。
该软件功能十分强大,易学易用,包括S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit与LVS,从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。
其中的L-Edit版图编辑器在国内应用广泛,具有很高知名度。
L-EditPro是TannerEDA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,以与最后的加工服务,完全可以媲美百万美元级的IC设计软件。
L-EditPro包含IC设计编辑器(LayoutEditor)、自动布线系统(StandardCellPlace&Route)、线上设计规则检查器(DRC)、组件特性提取器(DeviceExtractor)、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOSLibrary、MarcoLibrary,这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。
L-EditPro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。
1.2TannerPro软件使用方法
TannerPro是一套集成电路设计软件,安装完以后会有五种软件,包括:
S-Edit、
T-Spice、W-Edit、L-Edit与LVS,各种软件的主要功能整理如表1所示。
表1TannerPro各软件的主要功能
1.3利用TannerPro进行电路图和版图设计的具体过程
将要设计的电路先以S-Edit编辑出电路图,再将该电路图输出成SPICE文件。
接着利用T-Spice将电路图模拟并输出波形,如果模拟结果有错误,则返回S-Edit检查电路图,如果T-Spice模拟结果无误,则以L-Edit进行布局图设计。
用L-Edit进行布局图设计后要加以DRC功能做设计规则检查,若违反设计规则,再将布局图进行修改直到设计规则检查验通过,然后将布局图转化成SPICE文件,利用T-Spice仿真,若有错误,再回到L-Edit修改布局图。
最后利用LVS将电路图输出的SPICE文件与布局图转化的SPICE文件进行对比,若对比结果不相等,则回去修正L-Edit或S-Edit的图。
直到验证无误后,将L-Edit设计好的布局图输出成GDSII文件类型,再交由工厂去制作半导体工艺中需要的掩模板,如表2所示。
表2TannerPro的设计流程
第二章十进制计数器(74ls160)简介
2.174ls160说明
这种同步可预置十进计数器是四个D型触发器和若干个门电路构成,内部有超前进位,具有计数,置数,禁止,直接(异步)清零等功能。
对所有触发器同时加上时钟,使得当计数使能输入和内部发出指令时输出变化彼此协调一致而实现同步工作。
这种工作方式消除了非同步(脉冲时钟)计数器中常有的输出计数尖峰。
缓冲时钟输入将在时钟输入上升沿触发四个触发器。
这种计数器是可全编程的,即输出可预置到任何电平。
当预置是同步时,在置数输入上将建立一低电平,禁止计数,并在下一个时钟之后不管使能输入是何电平,输出都与建立数据一致。
清除是异步的,不管时钟输入,置数输入为何电平,清除输入端的低电平把所有四个触发器的输出直接置为低电平。
2.274ls160逻辑图
十进制计数器的逻辑图如下图所示
图174ls160逻辑电路图
2.374ls160工作方式选择表
第三章74ls160电路图与版图的整体设计
3.1S-Edit绘制74ls160电路图和符号图
3.1.1电路图绘制
首先打开S-Edit软件,然后添加库:
选择Module→SymbolBrowser,然后点击AddLibrary,添加库scmos。
将所需的器件一一添加进来。
添加完器件后,用左侧工具的快捷工具
来连线,
画出输入输出端原理图如下:
图274ls160原理图
3.1.2符号图绘制
点击捷键图标
开始画符号图,用左侧一列工具来画符号图:
,画出如下所示符号图如下:
图374ls160符号图
3.2T-SPICE模拟仿真
绘制完电路图后,单击
生成T-SPICE文件并调用T-SPICE程序。
首先加载文件:
在模拟之前,必须要引入MOS组件,期中包含电阻电容系数等数据,以供T-SPICE模拟使用。
具体如下:
选择Edit→InsertCommand→File→Includefile,找到...\tanner\Tspice70\models\m12_125.md,再单击InsertCommand按钮。
然后进行参数设定,电源电压设定,输入电压设置,分析设定,输出设定。
指令的设定文件如下图所示
图4指令设定文件图
进行仿真具体如下:
选择Simulate→RunSimulate→StartSimulate,单击
观察,如下图所示:
图5仿真波形图
3.3L-Edit绘制计数器版图
(1)在原来的原理图上新建模块命名为zhanglongfei,引用PAD模块:
选择Module→SymbolBrowser命令,然后AddLibrary:
加入...\tanner\S-Edit\tutorial\schematic\lights组件库和自己做的74ls160符号图,然后调出IPAD、OPAD、PadVdd、PadGnd模块。
然后连接好,如下图所示:
图6连接端口图
(2)输出文件:
选择File→Export命令,在所示窗口中下拉列表框中选择TPRFile(*.tpr)选项。
然后找到合适位置保存。
按同样方法选择SPICEFile(*.sp)保存。
(3)打开L-Edit程序,并进行坏境设定。
SPR设定,选择File→ReplaceSetup,单击Browser按钮,选择取代文件:
...\tanner\LEdit90\Samples\SPR\example1\lights.tdb。
接下来分别单击CoreSetup、PadframeSetup、PadRouterSetup按钮,将CoreSetup中的I/OSignals选项卡中的原先所有信号清空。
(4)完成上述设置后,执行SPR,选择Tools→SPR→PlaceandRoute,然后单击Run按钮,执行结束后,最终得到完整版图,如下图所示:
图7执行SPR后得到的版图
第四章设计总结
通过这次课程设计,首先必须要用S-Edit设计出电路图文件,在生成仿真波形文件以后,则可以开始用T-Spice进行仿真,此时观察的便是其波形图,这一步至关重要,关系到你整个电路设计的优良与否,当电路图完全满足要求后就可以通过L-Edit编辑版图了,编辑的过程中要注意各种设计规则。
同样最后也要用T-Spice和W-Edit仿真和观看波形。
最后就是用LVS进行电路图与版图对比了,将两种电路生成的Spice文件相对比。
在这次课程设计中,首先我搜集并阅读了不少关于Tannerpro软件74ls160的资料和文献。
然后又复习了以前学过的一些专业课知识,尤其是计数器以与数电的应用,最后我选定好设计方案,准备用74ls160做简单数字电子钟,但做到最后版图发现版图线路很乱,这时我知道tannerpro是设计小规模器件,最终采用设计十进制计数器74ls160。
采用了TannerPro软件进行设计和仿真,该软件虽然使用简单,但是我也遇到了一些困难。
我通过与同学讨论、自己查资料等多方面的途径将很多问题都已经解决。
从以上的设计、仿真和分析过程以与许多文献中都可以看出74ls160设计要考虑到的东西远远不止这些,但是我所做的也无疑是最基础最实用的,但是在以后的学习中,我一定会好好学习,有针对性的加提高。
在这次设计中,我体会到tannerpro的功能强大性,感觉学到一门很好的应用型软件。
我们要学的东西还要很多,就这个软件来说,我们知道的还只是一部分,想要更好地利用软件,还要很多是要学习的。
接下来要靠自己慢慢专研深入其中。
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