四输入或非门版图设计.docx

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四输入或非门版图设计

四输入或非门课程设计

学生姓名：

专业班级：

指导教师：

工作单位：

题目:

四输入或非门的设计

初始条件：

计算机、ORCAD软件，L-EDIT软件

要求完成的主要任务:

（包括集成电路专项实践工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、集成电路专项实践工作量：

1周

2、技术要求：

（1）学习ORCAD软件，L-EDIT软件。

（2）设计一个四输入或非门电路。

（3）利用ORCAD软件，L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计，并进行相应的设计、模拟和仿真工作。

3、查阅至少5篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。

时间安排：

2015.6.19布置集成电路专项实践任务、选题；讲解集成电路专项实践具体实施计划与课程设计报告格式的要求；集成电路专项实践答疑事项。

2015.6.19-6.20学习ORCAD软件，L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。

2015.6.21-6.25用ORCAD软件设计四输入或非门电路并进行仿真工作，再利用L-EDIT软件绘制其版图，完成集成电路专项实践报告的撰写。

2015.6.26提交集成电路专项实践报告，进行答辩。

指导教师签名：

年月日

系主任（或责任教师）签名：

年月日

摘要

性能优越的四输入或非门是数字电路中很常见的一种逻辑电路，可广泛应用于算术逻辑单元等电路中。

CMOS集成电路由于工艺技术的进步以及功耗低、稳定性高、抗干扰性强、噪声容限大、可适应较宽的环境温度和电源电压等一系列的优点，成为现在IC设计的主流技术。

本文首先介绍了CMOS四输入或非门电路，紧接着介绍了ORCAD软件，并利用此软件搭建了仿真电路图，对电路进行了仿真分析。

最后介绍了L-EDIT软件，并利用此软件绘制了该电路的版图。

关键词：

四输入或非门；ORCAD；L-EDIT；版图

Abstract

Thesuperiorperformanceoffourinputorgate,alogicalcircuitindigitalcircuits,isverycommon.Itcanbewidelyusedinthearithmeticlogicunitcircuits.CMOSintegratedcircuitsduetotechnologyprogressandlowpowerconsumption,highstability,strongantiinterference,noisemarginlimit,canadapttoawideambienttemperatureandsupplyvoltageandaseriesofadvantages,becomethemainstreamtechnologyofICdesignnow.

Inthispaper,wefirstintroducetheCMOSfour-inputNORcircuit,followedbytheintroductionofORCADsoftware,andusethesoftwaretobuildthecircuitsimulation,thesimulationofthecircuitisanalyzed.Attheendofthepaper,theL-EDITsoftwareisintroduced,andthelayoutofthecircuitisdrawn.

Keywords:

four-inputNORgate;ORCAD;L-EDIT;layout

1绪论

或非门是数字逻辑中实现逻辑或非的逻辑门。

有多个输入端、1个输出端，每增加一个输入端只需增加一对CMOS管。

若输入中有高电平“1”，则输出为低电平“0”；否则输出为高电平“1”。

或非门在实际运用中相当普遍，在集成电路设计中或非门与与非门也是主要的数字集成组成方法。

CMOS集成电路采用场效应管，且都是互补结构，工作时两个串联的场效应管总是处于一个管导通，另一个管截止的状态，电路静态功耗理论上为零。

实际上，由于存在漏电流，CMOS电路尚有微量静态功耗。

单个门电路的功耗典型值仅为20mW，动态功耗（在1MHz工作频率时）也仅为几mW。

CMOS集成电路供电简单，供电电源体积小，基本上不需稳压。

CMOS集成电路由于工艺技术的进步以及功耗低、稳定性高、抗干扰性强、噪声容限大、可等比例缩小、以及可适应较宽的环境温度和电源电压等一系列优点，成为现在IC设计的主流技术。

在CMOS集成电路设计中，或非电路的设计与应用是非常重要的。

IC设计者可以根据芯片的不同功能和要求采用各种不同结构的或非电路，从而实现电路的最优化设计[5]。

CMOS或非门的版图设计是集成电路设计中的一个重要单元，它的复杂度与功耗密切相关，越复杂功耗就越大。

如何在保持高性能的情况下减小芯片面积和功耗，无疑是设计的关键，这要求设计者对芯片的重要部件进行各方面的优化。

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