十线——四线优先编码器版图设计.doc

目 录引言 .......................................................................................................................................................................11 设计 原理分析 .........................................................................................................................................11.1 编码器介绍 ..................................................................................................................................................11.2 十线－四线优先编码器的定义及功能 .............................................................................................21.3 项目设计要求 .............................................................................................................................................32 原理图设计及仿真分析 ...................................................................................................................32.1 电路设计思路 .............................................................................................................................................32.2 原理图设 计 ..................................................................................................................................................42.3 电路仿真分析 .............................................................................................................................................53 版图设计.....................................................................................................................................................83.1 单元库设计 ..................................................................................................................................................83.2 版图设计方法 .............................................................................................................................................93.3 版图设计规则 ...........................................................................................................................................103.4 总体布局 .....................................................................................................................................................114 DRC.............................................................................................................................................................125 LVS..............................................................................................................................................................146 总结与心得 ............................................................................................................................................15谢 辞 ..............................................................................................................................................................16参考文献 .........................................................................................................................................................17引言随着科学技术的发展和高新技术的广泛应用，电子技术在国民经济的各个领域所起的作用越来越大，并深深地渗透到人们的生活、工作、学习的各个方面。

新的世纪已经跨入以电子技术为基础的信息化社会，层出不穷的电子新业务、电子新设施几乎无处不在、举目可见作为一名微电子学专业的大学生，尽快地学习和掌握电子技术基础知识和技能是一项基本的任务为了更好地将理论和实际相结合，也为了增强动手能力，同时加深对理论知识的理解，笔者进行了十线－四线优先编码器的设计1 设计原理分析1.1 编码器介绍用数字或文字对一组事件进行编号排队的过程称为编码如邮政编码、宿舍房间编码、计算机键盘上键的编码等等编码器是以数字化信息将角度、长度、速度等物理量的信息以数字量 0、1 编码的方式输出的传感器，由于其具有高精度,大量程测量 ,反应快,数字化输出特点;体积小,重量轻,机构紧凑,安装方便,维护简单,工作可靠等优良特点，故成为当今工业控制系统备受青睐及不可或缺的一部分编码器是由若干个与非门组合而成的，输入端是各事件代号，如 n 个事件用Y0～Y n-1表示，输出端是相应的二进制各位值 N0～N k-1，2 k-1=Yn-1编码器分二进制编码器和十进制编码器，各种译码器的工作原理类似，设计方法也相同集成二进制编码器和集成十进制编码器均采用优先编码方案下面介绍一些编码器的相关概念：二进制编码器：实现以二进制数进行编码的电子电路称二进制编码器。

n 位二进制数可对 2n个事件进行编码，如 8 位计算机中地址寄存器是 8 位，可对28＝256 个指令进行编码二—十进制编码器：用 4 位二进制对十进制的 10 个数字 0～9 进行编码的电路称二－十进制编码器，常用的是 8421 加权码，简称 BCD 码输入是 10 个有效数字 0～9，输出是 10 个 4 位二进制代码 0000～1001本次设计所做 的 10 线-4线编码器就是其中一种优先编码器：在使用二进制编码器和二－十进制编码器中，当两个以上信号同时输入编码器时将产生错误码输出，而优先编码器则对输入信号依照规定的先后顺序进行编码这种先后顺序称为优先权当多个信号同时输入时，优先权高者先行编码输出优先编码器电路结构复杂，通常做成中规模集成电路1.2 十线－四线优先编码器的定义及功能十线－四线优先编码器，其功能是，把输入端代表“0”~“9”这 10 个数字编码成 BCD 码,并且具有优先编码功能，即只对其中优先级别最高的信号进行编码优先级别高的编码器信号排斥级别低的它需要编码的 10 个输入信号：I0～I9 输出 4 位二进制代码：Y3、Y2、Y1、Y0其输出逻辑函数为：    124683468568789 12345678934567895678978990 2458934589689789 23456789345678967897891 489589689789 4567895678967897892 898993 IIIIIII IIIIIIIIIIY IIIIII IIIIIIIIIY IIII IIIIIIIYIIII图 1-1 十线－四线优先编码器的逻辑函数真值表为：I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0Y3 2 Y1 Y01 ×　 　 　 ×　 　 　 ×　 　0 　 　 　 　 　 　 　 1 　 　 　 　 　 　0 0 1　 ×　 　 　 ×　 　 0 　 　 　 　 　0 0 　 1 　 　 　 0 0 ×　 　0 0 　 1 　 0 　 0 0 0 0 　 11 0 0 00 1 1 1 00 1 0 1 00 0 1 1 00 0 0 1 0图 1-2 十线－四线优先编码器的真值表1.3 项目设计要求主要技术要求：使用工艺：2.0um 硅栅工艺(tanner)供电电源：5V输入要求：BCD 输出，CMOS 电平2 原理图设计及仿真分析2.1 电路设计思路本次设计的编码器编码输入有效电平为低电平，编码输出为 BCD 反码。

由于它们有优先编码功能，只要输入端有“0”输入（如果有多个输入端为“0”则以编号最大的输入端为准） ，输出端就输出与之对应的 BCD 码的反码例如：“3” ，“4” 同时输入“0” ，则按“4”进行编码，内部编码成 BCD 码 0100，输出则为BCD 的反码：1011设计编码器功能表如下： 图2-1 十-四优先编码器功能表2.2 原理图设计打开 Tanner EDA 的 S_Edit 软件，新建一个原理图文件并保存，加入 cmos 原理图库文件，从其中加入所需要的“非”门， “与非。