集成电路课程设计报告

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1、 1 课课 程程 设设 计计 课程名称 集成电路分析与设计基础 题目名称 集成电路课程设计 学生学院 材料与能源学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 2012 年 6 月 28 日 2 目目 录录 1目的与任务2 2.教学内容基要求2 3.设计的方法与计算分析2 3.1 74HC139 芯片简介3 3.2 电路设计4 3.3 功耗与延迟估算13 4. 电路模拟 15 4.1 直流分析16 4.2 瞬态分析17 4.3 功耗分析19 5.版图设计 22 5.1 输入级的设计22 5.2 内部反相器的设计22 5.3 输入和输出缓冲门的设计22 5.4 内部逻辑门的设计23 5.5 输出级的

2、设计23 5.6 连接成总电路图24 5.3 版图检查24 6.版图整理26 7.心得体会27 8.参考文献 28 3 集成集成电路课程设计电路课程设计 1. 目的与任务目的与任务 本课程设计是集成电路分析与设计基础的实践课程，其主要目的是使学 生在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上， 训练综合运用已掌握的知识，利用相关软件，初步熟悉和掌握集成电路芯片 系统设计电路设计及模拟版图设计版图验证等正向设计方法。 2. 教学内容基本要求教学内容基本要求 2.1 课程设计题目及要求 器件名称：含两个 2-4 译码器的 74HC139 芯片 要求电路性能指标： 可驱动 10

3、 个 LSTTL 电路（相当于 15pF 电容负载） ； 输出高电平时， OH I 20uA, min,OH V =4.4V; 输出低电平时， OL I 4mA， manOL V , =0.4V 输出级充放电时间 r t = f t ， pd t 25ns； 工作电源 5V，常温工作，工作频率 work f =30MHZ，总功耗 max P =15mW。 2.2 课程设计的内容 1. 功能分析及逻辑设计； 2. 电路设计及器件参数计算； 3. 估算功耗与延时； 4. 电路模拟与仿真； 5. 版图设计； 6. 版图检查：DRC 与 LVS； 7. 后仿真(选做)； 8. 版图数据提交。 2.3

4、课程设计的要求与数据 1. 独立完成设计 74HC139 芯片的全过程； 2. 设计时使用的工艺及设计规则： MOSIS:mhp_ns8； 3. 根据所用的工艺，选取合理的模型库； 4. 选用以 lambda()为单位的设计规则； 5. 全手工、层次化设计版图； 6. 达到指导书提出的设计指标要求。 4 3. 设计的方法与计算分析设计的方法与计算分析 3.1 74HC139 芯片简介芯片简介 74HC139 是包含两个 2 线-4 线译码器的高速 CMOS 数字电路集成芯片， 能与 TTL 集成电路芯片兼容，它的管脚图如图 3-1 所示，其逻辑真值表如表 3-1 所示 图 3-1 74HC139 管脚图 表 3-1 74HC139 真值表 由于 74HC139 芯片是由两个 2-4 译码器组成，两个译码器是独立的，所以， 这里只分析其中一个译码器。 由真值表可以看出， Cs 为片选端， 当其为 0 时， 芯片正常工作，当其为 1 时，芯片封锁。A1、A0 为输入端，Y0-Y3 为输出 端，而且是低电平有效。 分析其逻辑功能，可以得到逻辑表达式： 5 由逻辑表达式可以得到的逻辑图如图 3-2 所示 图 3-2 74HC1