一位全加器的设计

武汉理工大学《集成电路专项实践》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：袁海专业班级：电子1303班指导教师：封小钰工作单位：信息工程学院题目:一位全加器的设计初始条件：计算机、ORCAD软件，L-EDIT软件要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周2、技术要求：（1）学习ORCAD软件，L-EDIT软件。（2）设计一个一位全加器电路。（3）利用ORCAD软件对该电路进行系统设计、电路设计，利用L-EDIT软件进行版图设计，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：2016.12.30布置课程设计任务、选题；讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课程设计答疑事项。2016.12.31-2017.1.2学习ORCAD软件和L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。2017.1.3-2017.1.4对一位全加器电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。2017.1.5提交课程设计报告，进行答辩。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《集成电路专项实践》课程设计说明书目录摘要..................................................................................................................................................IABSTRACT...................................................................................................................................II1绪论..............................................................................................................................................11.1集成电路发展现状...........................................................................................................11.2集成电路版图工具L-edit简介.......................................................................................12全加器原理及一位全加器原理图设计......................................................................................32.1一位全加器原理简介.......................................................................................................32.2实现一位全加器功能的原理图设计...............................................................................42.2.1一位全加器原理图................................................................................................42.2.2基于ORCAD的一位全加器设计........................................................................42.2.3一位全加器的电路图仿真...................................................................................73一位全加器的版图设计..............................................................................................................93.1确定一位全加器版图结构...............................................................................................93.2源漏共享缩小版图面积...................................................................................................93.3版图所需基础器件绘制编辑........................................................................................113.3.1PMOS、NMOS等基础器件编辑......................................................................113.3.2两输入与非门与异或门的绘制编辑.................................................................123.3.3源漏共享得到版图..............................................................................................133.4绘制最终一位全加器版图............................................................................................144心得体会....................................................................................................................................175参考文献....................................................................................................................................18武汉理工大学《集成电路专项实践》课程设计说明书I摘要加法运算是数字系统中最基本的运算，为了更好地利用加法器实现减法、乘法、除法等运算，需要对全加器进行功能仿真设计和分析。另外通过全加器可以对其它相关电路有所了解。本文用对一位全加器进行了全面的分析，根据其逻辑功能及结构，分别利用ORCAD软件和L-EDIT软件对电路进行了系统设计、电路设计和版图设计。在画电路元器件的版图需要熟练使用版图设计软件，熟悉电路知识和版图设计规则，掌握MOS管等基本元器件的内部结构及版图画法，通过对门电路和一位全加器电路的版图设计，熟悉电路元器件的版图布局，元器件版图间的连线等设计方法，在版图设计规则无误的前提下做到电路的版图结构紧密，金属连线达到最优化的目的。关键词:ORCAD软件；L-EDIT软件；全加器；电路设计；版图设计武汉理工大学《集成电路专项实践》课程设计说明书IIABSTRACTAdditionoperationisthebasicoperationofthedigitalsystem,Inordertoachievemuchbetteruseoftheaddersubtraction,multiplication,divisionandotheroperations,Theneedforfulladderfunctionalsimulationdesignandanalysisisnecessary.Thepaperhasacomprehensiveanalysistothefulladder.Accordingtoitslogicfunctionandstructure,thecircuitdesign,circuitdesignandlayoutdesignarecarriedoutbyORCADsoftwareandL-EDITsoftwarerespectively.Inthedrawingcircuitcomponentslayoutproficiencyintheuseoflayoutdesignsoftware,familiarwiththecircuitknowledgeandlayoutdesignrules,masterMOStubeandotherbasiccomponentsoftheinternalstructureandlayoutdrawingmethod,throughthegatecircuitandafulladdercircuitlayoutdesign,Familiarwiththelayoutofthecircuitcomponents,wiringlayoutbetweencomponentsandotherdesignmethods,layoutrulesinthecorrectlayoutunderthepremiseofthecircuitstructureclosetothemetalconnectiontoachievethepurposeofoptimization.KEYWORDS：ORCADsoftware;L-editsoftware;afulladder，circuitdesign;layoutdesign武汉理工大学《集成电路专项实践》课程设计说明书11绪论1.1集成电路发展现状集成电路的出现与飞速发展彻底改变了人类文明和人们日常生活的面目。近几年，中国集成电路产业取得了飞速发展。中国集成电路产业已经成为全球半导体产业关注的焦点，即使在全球半导体产业陷入有史以来程度最严重的低迷阶段时，中国集成电路市场仍保持了两位数的年增长率，凭借巨大的市场需求、较低的生产成本、丰富的人力资源，以及经济的稳定发展和宽松的政策环境等众多优势条件，以京津唐地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区为代表的产业基地迅速发展壮大，制造业、设计业和封装业等集成电路产业各环节逐步完善。目前，中国集成电路产业已经形成了IC设计、制造、封装测试三业及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局，随着IC设计和芯片制造行业的迅猛发展，国内集成电路价值链格局继续改变，其总体趋势是设计业和芯片制造业所占比例迅速上升。作为电子科学与技术专业的一门重要的实践课程，集成电路课程设计主要目的是使学生熟悉集成电路制造技术、半导体器件原理和集成电路分析与设计基础。提高学生综合运用已掌握的知识，利用相关软件，进行集成电路芯片的能力。集成电路设计的流程：系统设计、逻辑设计、电路设计（包括：布局布线验证）、版图设计版图后仿真（加上寄生负载后检查设计是否能够正常工作）。1.2集成电路版图工具L-edit简介L-Edit是一个图形编辑器，它允许生成和修改集成电路掩模版上的几何图形。鼠标接口允许用户执行一般图形操作。既可使用鼠标访问下拉菜单也可以使用键盘来调用L-Edit命令。(1)文件和单元使用文件、单元、