集成电路计算机辅助设计课程设计.docx

1、集成电路计算机辅助设计课程设计 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 ： 电子科学与技术 班 级 ： 32050902 学 号 ： 3205090218 姓 名 ： 王康 指导教师 ： 邱彦章 日 期 ： 2012年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的紧密关系中，均得到飞速发展。现代信息社会的支柱计算机和通信，其主要硬件设备就是集成电路。已集成电路的发展为标志的微电子技术无处不在，已成为现代信息社会的基础。20实际的历史证明，集成电路产业是人类历史上发展最快的产业，而IC产业实际上已出现独立的设计业、设计软件业、制造业和

2、封装业、测试业。社会的需求直接推动IC设计业的发展，而成功的IC设计又取决于优秀的设计工具和科学的设计方法。集成电路的发展、自从1959年世界上第一块集成电路的诞生以来，集成电技术以惊人的速度发展。第一块集成电路上只有四个晶体管，而目前的集成电路已经可以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制造的特征尺寸由3um缩小至0.09um，大约每五年缩小一倍。随着特征尺寸的减小，IC的速度、功耗、性能等各种性能都得到了很大的提高，价格却迅速下降。社会的需求不断推动集成电路产业的发展，在IC设计方面，从晶体管的集成发展，进而发展到IP核的集成，在单个芯片上实现整个系

3、统的功能，即IC设计已发展到片上系统SOC阶段。SOC中可以包括数字IC模拟IC射频IC和传感器，能实现非常复杂的系统功能。 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 集成电路中的元件. .6 第三节 集成电路的制作流程. .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：

4、鸣谢.19 参考文献.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，但他又不同于一般的电子电路，它把成千上万的电子元件包括MOS晶体管，电阻RES，电容CPA甚至电感集成在微小的 芯片上，正是这种奇妙的设计和制造方式使它成为人类社会进步创造了空前的奇迹，而使这种奇迹成为现实的正是集成电路版图设计。 集成电路版图与集成电路的概念是一同诞生的，可以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的设计环节，它不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且也会极大程度地影响电路的性能成本功耗。近年来迅速发展的计算机通讯嵌入式或者便携设备中集成电路的

5、高性能低功耗运行都离不开集成电路版图的精心设计，现代集成电路中发展起来的全定制与ASIC实际、单元库、IP库的建立，以及系统芯片设计的概念和方法学也无一不与集成电路版图设计密切相关。题目要求 设计一个四位连波进位加法器单元电路。完成电路原理图的设计，仿真，以及版图设计。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-0

6、02 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的版图设计，以及DRC规则验证并生成spc文件进行仿真。一位全加器，版图如下第2节 四位加法器版图设计将上面设计好的一位全加器按照电路连接要求进行级联，成为四位连波进位加法器，并进行规则检查。四位加法器版图如下四位加法器版图局部放大第五部分 结论 按照课设要求，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级相连而成，因此开始先设计一个一

7、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的基础上搭建的，并进行了DRC规则检查正确无误。第六部分 心得体会 通过本次试验我对集成电路版图设计有了全面的认识，设计软件使用更加熟悉，相关规则更加明确，能够独立完成简单电路版图的设计与规则检查，但是同时在实验过程中也遇到许多问题，比如版图设计时原件布局，版图各层的大小尺寸和间距，连线与原件之间的距离，连线交叉时的处理方法，尤其是不同连线之间的连接等问题，困扰了我一段时间，使得设计进度有所减慢，但经过不断摸索和同学间的共同探讨，以上问题都得以解决，并在要求的时间内

8、，顺利完成了版图设计。 因为自己通过努力认真，成功完成一个电路版图的设计工作，看到最终的成功作品，有结果有收获，心情十分愉悦，有一种工程师般的感觉。 同时让我对日后的学习工作方面的事情有了更加清晰的认识，也为即将结束的大学生活和就要到来的工作做下了一定的铺垫，同时深深认识到集成电路版图设计需要十分的细心耐心和热心，即使是一位全加器都如此复杂更不用说其他更大规模的集成电路的复杂程度，因此这份工作应该付出非比寻常的细心。 鸣 谢本次课程设计在设计过程中得到肖剑、邱彦章老师的细心指导，并为我们指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励，一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神令人感动，同时还教会了我许多的事情比如以后的学习、工作和科研方面应该如何去做。感谢他们，虽然仅2个星期，却给以终生受益无穷之道。我对老师的感激之情是无法用言语表达的。 同时感谢周围同学的帮助指导，让我能更加顺利地完成课设，我要向诸位老师及同学深深地鞠上一躬。谢谢！ 参考文献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集成电路设计与布局实践指导 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：