二选一数据选择器.doc

集成电路 CAD 课程设计1二选一数据选择器目录一：数据选择器的基本原理 ...............................................................3二 电路逻辑功能 ................................................................................32.1 电路逻辑图 ....................................................................................................32.2 真值表与表达式 .............................................................................................32.3 电路设计及仿真 .............................................................................................4三 版图设计 .......................................................................................63.1 总体版图设计及 DRC 验证 ............................................................................63.1.1 数据选择器版图设计步骤 ....................................................................63.1.2 版图验证 ................................................................................................93.2 版图 仿真 .......................................................................................................10四 数据选择器版图 LVS 对 比 ...........................................................11五 结论及体会 ..................................................................................13 集成电路 CAD 课程设计2一：数据选择器的基本原理数据选择器是指经过选择，把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去，实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。

它的作用相当于多个输入的单刀多掷开关，其示意图如下：图 1 n 位通道选择信号数据选择器除了可以实现一些组合逻辑功能以外，还可以做分时多路传输电路、函数发生器及数码比较器等常见的数据选择器有 4 选 1、8 选 1、16 选 1 电路在多路数据传送过程中，能够根据需要将其中任意一路选出来的电路，叫做数据选择器数据选择器(MUX) 的逻辑功能是在地址选择信号的控制下，从多路数据中选择一路数据作为输出信号下图所示为二选一数据选择器原理图，a,b 为输入端，sel 为控制端，out 为输出端图 1-1 数据选择器原理图二 电路逻辑功能2.1 电路逻辑图( 是数据选择控制端， 为 0 时选择 A，为 1 时选 择 B）YSABSS要实现 2 选 1 选择器，逻辑电路图如下所示 集成电路 CAD 课程设计3图 2-1 数据选择器逻辑电路图2.2 真值表与表达式二选一数据选择器逻辑表达式为： YSAB根据逻辑表达式所列真值表如下图所示图 2-2 数据选择器真值表图2.3 电路设计及仿真根据原理电路图并使用 S-Edit 软件设计出数据选择器的电路图及对应符号图如下：S A B Y1 1 11 0 10 1 000 0 01 1 11 0 00 1 110 0 0 集成电路 CAD 课程设计4图 2-3 数据选择器符号图根据符号图并使用 S-Edit 软件设计出的数据选择器电路图如下所示图 2-4 数据选择器电路图导出的 SPICE 文件，如下图所示图 2-5 spice 文件加载包含文件，如下图所示 集成电路 CAD 课程设计5图 2-6 加载后的 SPICE 文件在其基础上进行仿真：下图从上到下依次为 Y. S B A,结合逻辑表达式及真值表可知，电路为正确的图 2-7 模拟波形仿真图三 版图设计3.1 总体版图设计及 DRC 验证3.1.1 数据选择器版图设计步骤（1）新建文件夹：在电脑本地磁盘新建文件夹，文件夹名为shuju。

集成电路 CAD 课程设计6（2）打开L-Edit 软件：在桌面上双击L-Edit v13.0 快捷键，打开L-Edit v13.0 软件3）另存新文件：选择File——Save As 命令，打开“另存为”对话框，在“保存在”下拉列表框中选择存储目录（存储在刚才新建的文件夹SHUJU中） ，在“文件名”文本框中输入新文件名称4）取代设定：选择File——Replace Setup 命令，单击出现的对话框的From file 下拉列表右侧的Browser按钮，选择d:\My Documents\Tanner EDA\Tanner Tools v13.0\L-Edit and LVS\SPR\Lights\Layout\lights.TDB 文件，再单击OK 按钮接着出现一个警告对话框，按确定按钮，就可将lights.TDB 文件的设定选择性应用在目前编辑的文件，包括格点设定、图层设定等5）复制组件：选择Cell——Copy 命令，打开Select Cell to Copy 对话框，单击其中的Browser 按钮，在出现的对话框中选择inv.TDB，再在Select Cell to Copy 对话框中选择 BASECONTACH 组件，如图所示，单击 OK 按钮，则可将BASECONTACH组件复制至SHU JU BI JIAO QI.TDB 文件中。

之后再以同样的方式将BASECONTACH、input、NMOS、PMOS、out 组件复制到SHUJU.TDB 文件中图12（6）引用组件：引用上述复制的组件BASECONTACH、BASECONTACP、input、NMOS、PMOS、out，选择Cell——Instance 命令，打开Select Cell to Instance 对话框，可以看到，在组件列表中有这6 个组件，选择BASECONTACN组件再单击 OK 按钮，可以看到编辑画面出现一个BASECONTACN 组件7）编辑以上引用组件成4选1数据选择器版图，对其进行设计规则检查（DRC 检查）直至无错误为止 集成电路 CAD 课程设计7（8）提取设置：提取设置主要是对将要提取出的SPICE 文件进行一些设置，选择 Tools——Extract Setup 命令，在弹出的 Setup Extract 对话框的General 中勾选Extract Standard Rule Set，然后单击像铅笔图样的图标点击铅笔图标后会弹出另外一个对话框，如下图所示。

图14 集成电路 CAD 课程设计8在Setup Extract Standard Rule Set 对话框的 General 选项Extract definition file 下选择文件lights.ext（d:\My Documents\Tanner EDA\Tanner Tools v13.0\L-Edit and LVS\SPR\Lights\Layout\lights.ext） ，其他不变在Output 选项中把SPICE include statement 下面的文字清除即可9）提取SPICE 文件：选择 Tools——Extract 命令，即提取出了所画异或门版图的SPICE 文件10）设置SPICE 文件并保存：打开spice文件，对SHUJU文件进行设置，包括加载包含文件、设定电源电压、设定输入信号、分析设定、输出设定设定好后需保存SPICE 文件11）进行仿真并出波形，观看波形图，对照真值表，检查结果正确与否根据电路图并使用 L-Edit 设计出数据选择器的版图如下所示图 3-1 总体版图设计3.1.2 版图验证设计好后进行版图 DRC（设计规则）检查，没有错误，如下图所示 集成电路 CAD 课程设计9图 3-2 DRC 检查图检查无误后设置生成 SPICE 仿真文件：图 3-3 spice 文件加载包含文件，如下图图 3-4 加载文件图3.2 版图仿真 检查无误后设置生成 SPICE 仿真文件 集成电路 CAD 课程设计10图 3-5 模拟波形图通过比较二者最终的输出模拟波形可知：波形在形状上基本一致，只是在时间上有延迟的现象，但是时延较小。

四 数据选择器版图 LVS 对比（1）打开 LVS v13.0（1）打开 LVS v13.0 程序打开文件用 LVS 软件打开电路图和版图生成的网表文件在 LVS 环境下，选择 File——Open，打开“打开”对话框，在“文件类型”下拉列表中选择 Spice Files 11 程序打开文件用 LVS 软件打开电路图和版图生成的网表文件在 LVS 环境下，选择 File——Open，打开“打开”对话框，在“文件类型”下拉列表中选择Spice Files2） （*.sp*,*.cir）选项，打开 SHUJU.sp 和 cell0.SPC,如图所示图 4-1打开LVS 新文件在LVS 环境下选择File——New 命令，出现“New File”对话框，在其中的列表3）框中选择LVS Setup 选项，再单击“确定”按钮，如图所示 集成电路 CAD 课程设计11图4-2（4）在Setup1 对话框中有很多项目需要设定，包括要对比的文件名称、对比结果的报告文件、要对比的项目等在Input选项组的Layout 文本框中输入自L-Edit 转化出的cell0.SPC文件，在Schematic 文本框中输入自S-Edit 输出的SHUJU.sp文件，在OUPUT 选项组中的Output files 文本框中输入对比结果的报告文件文件名，选中Node and element list复选框，并在其后的文本框中输入节点与组件对比结果的报告文件文件名，之后选中Overwrite existing output files。