三八译码器解读

《集成电路设计实践》报告《集成电路设计实践》报告 题目：3-8 译码器设计 院系：自动化学院电子工程系 专业班级：微电 学生学号： 学生姓名： 指导教师姓名： 戴力职称：讲师 起止时间：2015.12.25-2016.01.08 成绩： 一、设计任务 1) 依据 3-8 译码器的真值表，给出 3-8 译码器的电路图，完 成 3-8 译码器由电路图到晶体管级的转化（需提出至少 2 种方 案）； 2) 绘制原理图 （Sedit） ,完成电路特性模拟 （Tspice， 瞬态特性） ， 给出电路最大延时时间； 3) 遵循设计规则完成译码器晶体管级电路图的版图，流程如下： 4) 版图布局规划－基本单元绘制－功能块的绘制－布线规划-总 体版图）； 5) 版图检查与验证（DRC 检查）； 6) 针对自己画的版图，给出实现该电路的工艺流程图。 二、电路设计方案的确定 3-8 译码器真值表 由三个输入端 A,B,C 和八个输出端 Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5 ,Y6,Y7 组成，输入输出用二进制表示。 A2 0 0 0 A1 0 0 1 A0 0 1 0 Y0 0 1 1 Y1 1 0 1 Y2 1 1 0 Y3 1 1 1 Y4 1 1 1 Y5 1 1 1 Y6 1 1 1 Y7 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 从真值表可看出 3-8 译码器的八个输出管脚，任何时刻要么全为 高电平 1—芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平 0，其 余 7 个输出管脚全为高电平 1。如果出现两个输出管脚在同一个 时间为 0 的情况，说明该芯片已经损坏。 可通过使用三输入与非门及反相器实现功能，三输入与非门由 三个 pmos 和三个 nmos 组成。 三、电路特性及其仿真 首先用 S-Edit 软件画出电路的模拟图，然后检查所画电路是否存 在错误，将各个管子的尺寸标注出来，检查无误后点击 T-Spice 按钮 将出现电路的网表图，然后给检测出的电路网表加上电源和输入信 号，经检查，确认添加无误后进行电路模拟仿真，即可得到电路模拟 仿真图像。 网表如下： 仿真图如下： 电路图如下： 结果： 据仿真结果和设计电路要求对比可以看出， 所设计的电路满足设 计需求，并且可以实现3-8 译码器的功能，所以设计的电路是可 以正常使用的。 四、版图的布局规划及基本单元设计 根据前面所画的电路模拟图，可以看出 3-8 译码器需要 30 个 PMOS 和 30 个 NMOS， PMOS 和 NOMS 一部分组成反向 器，一部分组成多个逻辑门，制作版图时采用 L-Edit 软件，制作 版图时应注意版图各层的相关设计规则及对尺寸的要求， 在制作版图 时需注意所有光刻孔的几何尺寸都必须大于或等于最小距离。 版图如下： 整个版图中一部分的反相器版图如下： 五、该电路实现工艺流程 n 阱 CMOS 工艺流程：选择衬底---n 阱光刻---有源区光刻--- 多晶硅光刻---n+区光刻----p+区光刻---光刻接触孔---金属化内连线--- 光刻钝化孔，便得到了反相器；然后，将 nmos 与 pmos 合理布局； 最后，将 pmos 和 coms 按电路要求用金属连接起来，做钝化和封装 处理； 六、总结 本次设计中，共使用了60 个晶体管，其中一部分用于反相器，一 部分用于逻辑门，课设中，应注意一些问题： 1、在 S-edit 中绘制原理图：更改每个 MOS 管的属性为 NENH 或 PENH，以及管子的尺寸； 2、在 T-Spice 中进行原理图的仿真：在提取库文件时确保 是正确的 路径，并添加“tt”，仿真前输入正确的命令语句； 3、在 L-Edit 中绘制版图，注意各种规则，确保正确的绘制版图； 4、画版图和电路设计图时应严格按照要求电路来进行设计，应实现 电路实际功能。 心得体会：在本次课设中，加深了对平时所学基础知识的理解，巩 固平时所学的并进行运用，对于制作工艺流程有了更深的理解。 七、设计成果汇总 版图网表： 版图仿真： 版图网表与电路图网表的对比： 版图信息表格： 电 路 晶 体 版 图 版 图 设 计 备注 单 元 管 数 尺 寸 尺 寸 结 构 类型目（ 不 （ 含 （ 层 含 PAD) PAD)次 化 or Flatten ) 3-8 译 60 码器 读书的好处 1、行万里路，读万卷书。 2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 3、读书破万卷，下笔如有神。 4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文 5、少壮不努力，老大徒悲伤。 6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿 7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。 8、读书要三到：心到、眼到、口到 9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。 10、一日无书，百事荒废。——陈寿 11、书是人类进步的阶梯。 12、一日不读口生，一日不写手生。 13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基 14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德 16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿 17、学习永远不晚。——高尔基 18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子 20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根