八选一数据选择器

八选一数据选择器八选一数据选择器#/16《集成电路设计实践》报告题目： 8选1数据选择器 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：职称：讲师起止时间： 2015-12-21——2016-1-9成绩： 一、设计任务1）依据8选1数据选择器的真值表，给出八选一MUX电路图，完成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）遵循设计规则完成晶体管级电路图的版图，流程如下：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）；4）版图检查与验证（DRC检查）；5）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，其示意图如下所示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，常见的数据比较器有2选1，4选1，8选1，16选1电路。数据选择器：从多个数据中选择出一个选择，也叫多路转换器。示意图其功能类似一个多投开关，是一个多输入、单输出的组合逻辑电路,D21电路。数据选择器：从多个数据中选择出一个选择，也叫多路转换器。示意图其功能类似一个多投开关，是一个多输入、单输出的组合逻辑电路,D2r-1n位通道选择信y数据选择器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。本次设计的是8选1数据选择器。选择控制端（地址端）为K2,K1,K0,按二进制译码，从8个输入数据D0-D7中，选择一个需要的数据送到输出端Y。根据多路开关的开关状态（地址码）K2,K1,K0的状态选择D0-D7中某一个通道的数据输送到输出端Y。如：K2K1K0=000,则选择D0数据到输出端，即Y=D0o如：K2K1K0=001,则选择D1数据到输出端，即Y=D1,其余类推。8选1MUX功能表如下:K2K1K0Y000D0001D1010D2011D3100D4101D5110D6111D7

电路图设计如下:1：电路图设计如下:1：此电路为组合逻辑门电路，电路为CMOS实现功能，电路规模较大，工作量大，版图布局规模较大，相比之下，选择传输门电路实现8选1数据选择器功能。2.上图电路为传输门电路，设计简单、版图易于制作，2.上图电路为传输门电路，设计简单、版图易于制作，且能较好的实现8选1数据选择器电路要求，故而选择该电路作为设计电路。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，并标注各个管子的尺寸，检查无误后点击T-Spice按钮出现电路的网表图，然后给检测出的电路网表加上电源和输入信号，检查添加无误后进行电路模拟仿真，得到电路的模拟仿真图像。电路图：*5FI>=E3ULJ1clM.EL-EE.-HKtoy5-SdiE.Mln.33T.D3-WrL-GGcricciDon1Q「an□!?;导_.libnC;XUM-aMKiDVDXDestrwpXft.^电寤实叠\1jMcShfitEai'EWi一二"2口,life"tt.*Sa,^-fanr.prablr-gcomiands■prate.Gpuian.5prcbefilen.aFw-"2.dac"-pEDtt5ifcriLe-p,3i；hUkd1mm口'D^MmcAMDlAHZI.set"+P，EE*«：C(TIH[rjl'5-r,Ha!TJl«C!n・Maui口口:EireiMarfJleDMl ^13 由它由它 HZra L-2U *12以其D-6。fD-aiu ASF领 EE：7Tli:MN H45 艇由值由由 PZ阳 L-2U *n2!14 AE-6€p FAN如 4B-E唯 EETTli¥315<3d1<3d13E3El.-2j.W-22jfiD-ffipK-21U祗■钻pW4uH弓隗El X2 Snd Snd HZMH L-2u )^22il AE-£^ EI>2€il JL3-6St EE-2€u.MEi H57 &H3E。西自 HZHH L-^li H-2Wli AD-totp ED-2” AS7/ E±2丐liM6N37MGDIQndMENHL-2'JW-22'JAJ>S6pE-I>2^'dAS^tfip日9-24uM?蚓丸H-13D2田白HZHH1-2口NT公口AE-E/FD-S^dM-fiSpFKiH口M3M3GMGD3QndMENHL-2'JW-22'JAJ>S6pE-I>2^'dAS^tfip日9-24ubi^5H-13IH 田白 HZHH1・2口 NT松口AD-6^：FD-2T口 M-fiSpFKXm |MIDM9£KOIS- Hl以!耳阳L=21i 知心口町土E际BP口电口 SJ=fit^口铝口由口用11M34M43DbGndME2IEL=2'JH=2JjAD=E即PD=24uA£=E6p^'3=2411Mi2M34KORHl以!耳阳L=21i知心口町土E际BP口电口SJ=fit^口铝口由口H13M4CH37Ond旧国L-SoHl-32uAI-E际PD-34u整■。珏PS-34uM14m3KI期46QndMEMHC-hU-23-jAD-«GP口E-MuA£-££PPE-24u时1£M32M4CM与Ond旧国L-2uiii-32uAI>E年PD-34u整7，PS-34uMi£的2 KI H字电 Qnd MEMH C-h U-23-j AD-«GP 口E-Mu A£-££P PE-24uMl?HSM23 M3-3 G国 »dK H-23-J JU^«Cp ET-24u AS-Cfip P5-24UMICMK2H3ZEtidHSffl£-£□l*-2ZuJM-BCtFD-2fluA3-flSpF5-2euMISN6Q KI End End WEMH L-Zj H-Z2j AD-COp ED-Z^u M-Cflp F5-Z^uMS口触3 KO Vdd Vdd FEZIK E-3j M-£2j AD-COp EDTTu A5-Sflp F5-Z^uM21M可3NSV3dVddPETOL=2UW=22UAT=66pPD=2guA3=6ER15=34口H22YN-4SVddVddPEhTHL-2uW-22uiD-££pPD-2-euAS-£6pPS-24uM23yraaKSYddVddPEHHL-2uW-22liJ^C-66pPD-2^u口PS-2411M21H4QKIVtStlVdUFE上用L=£UW=22UM=5后口FLE311A5=5S口F5=341J*Endofmainc-iTCiaic:ModulcOWDDVddGnd5VKDKOGNDPDLSE10Das0.2X13O-2n50ns工口口 1VR1KiGNPPUL5E105OnaQ«InaQ.lnIQUns20Ona卜VK2K2QhTDPULSE2QOnaG.lnaO.ln20Dns400naJVODC-GNDPOL5E10Dus0-lnsOuln50ns10Oils)VIDIGKDPULSE105DusQ.ITlBQ.lnIQDns2口口3131kV2D2GKDPULSE105On-50.InalOOnaqqonr卜丁E2G-NDFOLSE105Ons0.1nsO.ln150ns4口口n三;V目aGNDFOL9E10DIl3Ou2asOuln35QJ1S[口口DM|i丁「D5&KDPULSE105DmO„InaQaln300D3勺口口口3卜V6口6UMDPULSE|05Ona0.1nsO.ln50ns200ns)V7D7GNDFOLSE100213Ou2ElSOuln3口口强aOilsI.craz/op5n工石口口口SLart=QniLfithod=D!ll-U-rintVC¥)V(K0)V(K1)V(K2)V(D0jV(D1]就出21铲巾3}V(D4>V(D5>/底卜V|D7|i--ndSimuL&HiiTi.丁切已St吊tmInputfiLi：OutFutfileQpti口mwIfkidnltO.sp[-...fixisLea口：4.113上一匚Alhur...仿真波形图：仿真输出结果：Inputfjl曲姆加.印FropressSiiiiiitimcorwjil(t«drm=iiOTMOusLoo*OiLtpatRid.iJ.rfimtTotd 25Totd. 36Artirt0CraitfdlLN企0vcvsV-ccntTQlawicchMacrodevices与lib13111Gd匕占Indep-cnSenrnodesTocalnodea-0-Q-g-0-3-11-25VCC3-CCC3-I-caarraLstnrch-FUnccLonalmodelLnscances-Suhalrcu^tinstances-Bounda.ryacd.es-aaa0013***2bTA^niNEMESSftGZEGEtIZHATECWarningT-SPICTr"hevrang-WemxnffT-SFIiZE:ThevraaaeDTarnLngT-SPTsTEeTliavzaagaatleast5,E95121Earbeatvoltagerangelimitvolzaje-ranffeIiTtirvalrAgazanga1£hJ.eaccurac/andperfam悟・5卜(S.5Fn-hauldEH.DCE・fordiodetableshasbe-enexceeded.fDrHQ5FETT：able3hasbeenMceecLedhasai:匚口FanlngD.03jecandj5ecup0-00secondaDC□pexa.twgp-ojjldD.Dl”匚口口3iTinsientAnalysisD-45ae-condalotciL机49m士匚sda根据仿真得到的电路特性曲线与设计电路的要求对比可知，所模拟的电路符合设计的8选1MUX要求，且能实现8选1MUX的功能，故模拟的电路可以使用。四、版图的布局规划及基本单元设计根据前面的所涉及的模拟电路可知，对于一个基本的8选1MUX，需要14个nmos结构，5个cmos组成的反相器单元；nmos传输门单元，管子之间有漏极相连，也有的栅极相连，制作版图时采用L-Edit软件，并采用0.35um工艺，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：五、给出实现该电路制造的工艺流程首先，n阱CMOS工艺流程：选择衬底n阱光刻有源区光刻一多晶硅光刻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；其次，将nmos与pmos合理布局；最后，将其用金属按照电路要求连接起来，做钝化和封装处理；六、总结集成电路的设计流程主要有：电路图的确定、电路图模拟及仿真、电路板图设计、版图与原理图对比、后仿真；电路模拟及仿真时，需要注意电路的连接是否符合原理图要求，仿真时需要注意所加的信号是否能够达到电路的实际要求，版图设计时，需要注意版图的布局，工艺要求及其间距的最小要求，而芯片尺寸尽可能小，版图与原理图对比和后仿真时要求电路图和版图中管子的尺寸基本一致，否则仿真结果无意义。本次设计中，共使用了24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PMOS版图如下:版图网表与电路图网表的对比：版图网表信息如下：E5VDDKD25TODFEKHL-350niD-4.2pPAL口.111i5-4.2pPS-LOuluH6OTD6S5NDKETOD-35GnM-Zu曼FD-6.2口昌S-N.NpF5-6,2uM7强D3YGNDNENEL=35On的211AD=2u2pPD=6-2uAS=2.2pFS=6.2uMS9236&SDNEMHL-350RftD^ZrZpFD-6,2TI FIGMUK910K26GUDKEKBL=350nM^2uAE=2u2ipPD=6-2uAS=2.2pF5=6,2uH1QEllK23KLzH3K15Ml£ML7M1&Migi：z.1：ZLM22M2311219END?JEMEL-35DHH1QEllK23KLzH3K15Ml£ML7M1&Migi：z.1：ZLM22M2311219END?JEMEL-35DHM*-2,2pFk石,ZUA5-Z.ZpFS*6,2Uc：LGH3D2n二E42019B7L-fi9GIIIi3IENEL=35DEil>=2.2pPD=^.2uA5=2.SpP5^6-2uGNDSNDGND■口GND3NDGND2NDGND3NDNENRNEKHNENHNEKH曜HAffEKHNENHNERHH4ENHKEKHL-2SCm.K-2uID-2.2pL=4DDli¥=2]1AD=2.2!PL-2SCn,iT-2-uiD-2.2pL=^DDliH=2llAD=2.2S3L-SSOn.HTuJlD-2.2p：L=4。。!！F=2ll21k1驾iLTGOniT-2-uJlD-2.2p：L=354；nK=2llAD=2.