集成电路计算机辅助设计专业课程设计.doc

集成电路计算机辅助设计课程设计 四位加法器电路设计及版图实现 专 业 ： 电子科学和技术 班 级 ： 32050902 学 号 ： 姓 名 ： 王康 指导老师 ： 邱彦章 日 期 ： 6月下旬前 言微电子技术、电子技术和计算机技术在相互渗透、相互支撑和相互促进紧密关系中，均得到飞速发展。现代信息社会支柱计算机和通信，其关键硬件设备就是集成电路。已集成电路发展为标志微电子技术无处不在，已成为现代信息社会基础。20实际历史证实，集成电路产业是人类历史上发展最快产业，而IC产业实际上已出现独立设计业、设计软件业、制造业和封装业、测试业。社会需求直接推进IC设计业发展，而成功IC设计又取决于优异设计工具和科学设计方法。集成电路发展、自从1959年世界上第一块集成电路诞生以来，集成电技术以惊人速度发展。第一块集成电路上只有四个晶体管，而现在集成电路已经能够在一个芯片上集成几千万只晶体管，甚至上亿只晶体管。从上世纪80年代开始，IC制造特征尺寸由3um缩小至0.09um，大约每五年缩小一倍。伴随特征尺寸减小，IC速度、功耗、性能等多种性能全部得到了很大提升，价格却快速下降。社会需求不停推进集成电路产业发展，在IC设计方面，从晶体管集成发展，进而发展到IP核集成，在单个芯片上实现整个系统功效，即IC设计已发展到片上系统SOC阶段。SOC中能够包含数字IC模拟IC射频IC和传感器，能实现很复杂系统功效。 目录 第一部分 题目要求.4 第二部分 电路设计. .6 第一节 集成电路版图设计原理. .6 第二节 集成电路中元件. .6 第三节 集成电路制作步骤. .8 第四节 S-seit编辑四位连波进位加法器. .9 第三部分 电路仿真.12 第一节 生成spice文件.12 第二节 仿真分析（瞬态、直流、）.13 第四部分 版图设计.15 第一节 一位全加器版图设计.15 第二节 四位加法器版图设计.16 第五部分 结论. .17 第六部分 心得体会. .18 附： 鸣谢.19 参考文件.20第一部分 题目要求题目 四位加法器电路设计及版图实现摘要： 集成电路是电子电路，但她又不一样于通常电子电路，它把成千上万电子元件包含MOS晶体管，电阻RES，电容CPA甚至电感集成在微小 芯片上，正是这种奇妙设计和制造方法使它成为人类社会进步发明了空前奇迹，而使这种奇迹成为现实正是集成电路版图设计。 集成电路版图和集成电路概念是一同诞生，能够说没有版图就没有集成电路。集成电路版图实际是实现集成电路制造所必不可少设计步骤，它不仅关系到集成电路功效是否正确，而且也会极大程度地影响电路性能成本功耗。多年来快速发展计算机通讯嵌入式或便携设备中集成电路高性能低功耗运行全部离不开集成电路版图精心设计，现代集成电路中发展起来全定制和ASIC实际、单元库、IP库建立，和系统芯片设计概念和方法学也无一不和集成电路版图设计亲密相关。题目要求 设计一个四位连波进位加法器单元电路。完成电路原理图设计，仿真，和版图设计。要求尽可能满足下列要求。Process0.35um P-sub CMOS Process OR MCNC 1.25um CMOS ProcessVDD5VTemperature-2580VSS0Vpower consumption I(total) 3.092471e-004 wattsMax power 6.658623e-002 at time 1.01828e-007 Min power 2.434706e-006 at time 1.87442e-007第四部分：版图设计第一节 一位全加器版图设计用tanner ledit软件进行一位加法器版图设计，和DRC规则验证并生成spc文件进行仿真。一位全加器，版图以下第二节 四位加法器版图设计将上面设计好一位全加器根据电路连接要求进行级联，成为四位连波进位加法器，并进行规则检验。四位加法器版图以下四位加法器版图局部放大第五部分 结论 根据课设要求，成功完成一个四位连波进位加法器单元电路设计。四位连波进位加法器是由四个一位全加器逐层相连而成，所以开始先设计一个一位全加器单元电路，进而在设计四位加法器时调用一位全加器进行电路设计，方便快捷。用L-edit软件编辑四位全加器电路也是在一位全加器基础上搭建，并进行了DRC规则检验正确无误。第六部分 心得体会 经过此次试验我对集成电路版图设计有了全方面认识，设计软件使用愈加熟悉，相关规则愈加明确，能够独立完成简单电路版图设计和规则检验，不过同时在试验过程中也碰到很多问题，比如版图设计时原件布局，版图各层大小尺寸和间距，连线和原件之间距离，连线交叉时处理方法，尤其是不一样连线之间连接等问题，困扰了我一段时间，使得设计进度有所减慢，但经过不停探索和同学间共同探讨，以上问题全部得以处理，并在要求时间内，顺利完成了版图设计。 因为自己经过努力认真，成功完成一个电路版图设计工作，看到最终成功作品，有结果有收获，心情十分愉悦，有一个工程师般感觉。 同时让我对以后学习工作方面事情有了愈加清楚认识，也为立即结束大学生活和就要到来工作做下了一定铺垫，同时深深认识到集成电路版图设计需要十分细心耐心和热心，即使是一位全加器全部如此复杂更不用说其它更大规模集成电路复杂程度，所以这份工作应该付出非比平常细心。 鸣 谢此次课程设计在设计过程中得到肖剑、邱彦章老师细心指导，并为我们指点迷津，帮助我开拓研究思绪，精心点拨、热忱激励，一丝不苟作风，严谨求实态度，踏扎实实精神令人感动，同时还教会了我很多事情比如以后学习、工作和科研方面应该怎样去做。感谢她们，即使仅2个星期，却给以终生受益无穷之道。我对老师感激之情是无法用言语表示。 同时感谢周围同学帮助指导，让我能愈加顺利地完成课设，我要向诸位老师及同学深深地鞠上一躬。谢谢！ 参考文件1、 大规模集成电路 陈贵灿 张瑞智著 高等教育出版社2、 Tanner Pro集成电路设计和布局实践指导 廖裕评 陆瑞强著 科学出版社3、 集成电路掩模设计基础版图设计 Christopher Saint /Judy Saint著 周润德译 清华大学出版社评 语 评阅人： 日期：