Candence课程设计2位数值比较器.docx

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Candence课程设计2位数值比较器

东华理工大学

集成电路设计论文

论文题目：

2位数值比较器

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学号：

**********

学院：

机械与电子工程学院

专业：

电子科学与技术

班级：

10206301

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一、课程实验设计目的

本次课程设计把重点放在电路的设计、制作和仿真上，熟悉在UNIX系统下Candencce软件的使用，掌握电路原理图的输入和编辑及电路的仿真。

在数字系统中，特别是在计算机中都需具有运算功能，一种简单的运算就是比较两个数A和B的大小。

用以对两数A、B的大小或是否相等进行比较的逻辑电路称为数值比较器。

比较结果有A>B、A

二、实验原理

1.数值比较器分类

1位数值比较器：

比较输入的两个1位二进制数A、B的大小

多为数值比较器：

比较输入的两个多位二进制数A、B的大小，比较时需从高位到低位逐位进行比较。

2.1位数值比较器

设输入的两个二进制数位A、B，输出比较的结果为Y（A>B）、Y（A

输出时为1，否则为0。

逻辑符号示意框图：

Y（A>B）

Y（A=B）

Y（A

2.1真值表如下：

输入输出

ABY（A>B）Y（A=B）Y（A

00010

01001

10100

11010

2.2根据真值表可写出逻辑函数表达式为

2.3逻辑图如下所示：

3.2位数值比较器

3.1定义：

比较两个2位二进制数的大小的电路

3.2基础：

2位数值比较器是在一位数值比较器上，加上3个与门和2个或门构成的。

3.3输入：

两个2位二进制数A=A1A0、B=B1B0

3.4原理：

当高位（A1、B1）不相等时，无需比较低位（A0、B0），高位比较的结果就是两个数的比较结果。

当高位相等时，两数的比较结果由低位比较的结果决定。

3.5真值表

3.6根据真值表可写出逻辑函数表达式为

FA>B=（A1>B1）+（A1=B1）（A0>B0）

FA

FA=B=（A1=B1）（A0=B0）

3.7两位数值比较器逻辑图

3.7两位数值比较器逻辑图

三、实验步骤

1.画原理图及创建符号

1.1调用cadence软件

进入UNIX系统后，输入icfb命令调用cadence软件。

此时会弹出CIW窗口（命令解释窗口），如下图所示：

1.2创建模型库与单元视图

进入cadence后，点击CIW窗口的file—》new—》library，将库文件的路径设置在cadence目录下，Name栏输入库文件名为wen。

点击file—》new—》cellview，生成单元视图LibrayName选取为wen，CellName分别命名为text1、text2、text3、text4、text5、text6、text7，对应的原理图为非门电路、与门电路、或门电路、或非门电路、1位数值比较器电路、2位数值比较器、总电路。

设置viewname为shcemetic，设置tool为composerschematic。

1.3画原理图

1.3.1非门电路图

1.3.2与门电路图

1.3.3或门电路图

1.3.4或非门电路图

1.3.51位数值比较器电路图

1.3.62位数值比较器电路图

1.3.7总封装电路图

1.3.8画原理图的几个常用的快捷键：

①i——AddInstance

②w——AddWire

③p——AddPin

④q——EditProperties

⑤f——FitWindow

⑥c——Copy

⑦u——Undo（在CIW窗口点击option—>UserPreferences—>UndoLimit可修改撤消次

数。

）

⑧m——Stretch的快捷键

⑨del——Delete的快捷键

1.4创建符号（封装）

在需要建立Symbol的原理图中，点击Design—》CreateCellview—》FromCellview弹出CellFromCellview窗口，如下图所示：

图中LibraryName和CellName会自动填写为我们所要创建符号的原理图名。

点击OK，弹出SymbolGenerationOption窗口，如下图所示：

电路中各个管脚会分别出现在对话框PinSpecifications所规定的LeftPins、RightPins、TopPins和BottomPins中。

设置完成后单击OK，系统会生成并显示一个长方形的Symbol符号，通过修改，我们可以创建非门、与门、或门、或非门、1位数值比较器、2位数值比较器的符号。

1.5前仿

1.5.1设置分析环境

在原理图编辑窗口下，仿真之前必须先对分析环境进行设置。

点击Tools——AnalogEnvironment，首先我们要设置模型库文件的路径，点击Setup—>Modellibrarie将库路径设为

/mnt/hgfs/D/lib/csmoc/csmcof/models/s05mixddst02v23.scs,将Section设为tt,如下图所示：

1.5.2外加激励

在4个输入端外加4个5v的激励，并都接地

1.5.3选择分析类型

点击Analyses—>Choose，可以选择分析类型，这里我们选择Tran（暂态）分析，参数设置如下图所示，我们同样也可以选择dc（直流）、ac（交流）、noise（噪声）等作为我们的分析对象。

1.5.4选择输出信号保存

点击Outputs—》SaveAll，可选择输出，输出信号选择allpub，器件电流选择all。

这样我们可以有选择性的得到我们需要最后看到的信号。

1.5.5产生列表

点击Simulation—》NetlistandRun可进行仿真，点击后会弹出WelcometoSpectre窗口，点击OK就开始仿真了,如果提示有错误，就需要修改原理图。

通常这样我们无法看到网络表，此时我们可以点击Netlist—>create产生网络表，我们在这里可以看到各个元器件及参数。

注意：

每次修改原理图都必须检查并保存、产生Netlist，然后再运行。

1.5.6查看结果

点击Results—》DirectPlot—》TransientSignal可查看想看的信号，如点击输入端和输出端，再按下Esc，我们就可看到输入与输出的信号了。

如下图所示：

四、实验小结

在实验室呆了1天半左右的时间，由于平时Candence实验没怎么认真做，所以开始那一天，做的很辛苦，很多东西都不懂，上午基本就学会了建工程和文件，然后画原理图，画的原理图也经常编译时出错，原理图画了又画，当时就觉得很烦；下午，开始仿真，由于对仿真也不熟悉，就不断的问同学、老师，但效果还是不怎么好，自己理解到才能真正做好；晚上继续做，发现了下午没仿真出来的原因，原来是或门电路图画错，于是重新修改，时间关系，没做完；第二天上午继续前一天的图，终于成功仿真出波形。

通过这次实验，让我认识到坚持的重要性，第一天看着别人都做出了几个仿真图，而我的还没出结果时，心里很急，一天都没出结果，真有想放弃的冲动，幸好坚持下来了，第二天轻松出结果。

这次实验让我学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，完成了2位数值比较器集成电路的设计，并进行了前仿，得出了正确的仿真波形。