全定制施密特觸發(fā)器設(shè)計(jì)方案.doc

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1、全定制施密特觸發(fā)器設(shè)計(jì)方案1電路設(shè)計(jì)1.1原理分析施密特觸發(fā)器是一種特殊的門電路，與普通的門電路不同，施密特觸發(fā)器有兩個(gè)閾值電壓，分別稱為正向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓。在輸入信號(hào)從低電平上升到高電平的過程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱為正向閾值電壓VT+，在輸入信號(hào)從高電平下降到低電平的過程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱為負(fù)向閾值電壓VT-。正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之差稱為回差電壓VT。1.2施密特觸發(fā)器電路將兩級(jí)反相器串接起,同時(shí)通過分壓電阻把輸出端的電壓反饋到輸入端，就構(gòu)成了圖1-1(a)所示的施密特觸發(fā)器電路。其中G1、G2是CMOS電路，它們的閾值電壓VTH=0.

2、5VDD，且R1

3、采用的電路。圖1.3CMOS施密特觸發(fā)器2施密特原理圖輸入原理圖的繪制要在Linux下的IC5141下完成。本次設(shè)計(jì)中采用cadence的3.2版的180nmpdk（/opt/eda/cadence/lib下）工藝庫。使用Cadence，必須在計(jì)算機(jī)上作一些相應(yīng)的設(shè)置，這些設(shè)置包括很多方面。作為初學(xué)者，只需進(jìn)行幾項(xiàng)簡(jiǎn)單設(shè)置即可，在此不再贅述。環(huán)境配置完成以后，在工作目錄下鍵入icfb&IC，IC514界面即可啟動(dòng)。2.1建立設(shè)計(jì)庫在ic5141中，設(shè)計(jì)的管理以庫的方式進(jìn)行。庫管理器中包含有設(shè)計(jì)使用的工藝庫和ic5141軟件提供的一些元件庫，如analogLib，basic等。

4、用戶在工作過程中建立的庫也放在庫管理器中。無論畫電路圖還是設(shè)計(jì)版圖，都和建庫有關(guān)，建電路圖庫的步驟如下。1）CIW界面點(diǎn)擊File菜單，出現(xiàn)下拉菜單，選命令→New→Library，出現(xiàn)“NewLibrary”對(duì)話框。2）在對(duì)話框Library的Name項(xiàng)中輸入新庫名mylib。在TechnologyFile項(xiàng)中提示：“如果要在這個(gè)庫中建立掩模版圖或其他物理數(shù)據(jù)，需要技術(shù)文件”若只需要用電路圖或HDL數(shù)據(jù)，則不需要技術(shù)文件。3）由于新建庫后面還將用于版圖繪制，因此選第二個(gè)選項(xiàng)，即“Attachtoanexistingtechfile，單擊“OK“按鈕，選擇工藝庫gpdk180

5、。下面可以進(jìn)行電路原理圖繪制了。具體可見圖2.1所示。圖2.1新建設(shè)計(jì)庫2.2電路原理圖輸入設(shè)計(jì)庫建立好后，就可以開始畫電路原理圖，具體過程如下：1）建立設(shè)計(jì)原理圖：在CIW中選菜單項(xiàng)File→New→Cellview,出現(xiàn)“Create→NewFile”對(duì)話框，新建inv單元，填寫、選擇相應(yīng)的選項(xiàng)即可，點(diǎn)擊OK按鈕，進(jìn)入原理圖編輯器virtuososchematiceditor界面。2）例化并添加器件：在原理圖編輯器中選擇菜單項(xiàng)Add→nstance，出現(xiàn)添加器件對(duì)話框，選擇相應(yīng)的器件，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求填寫相應(yīng)參數(shù)。并按著電路原理圖的相應(yīng)位置擺放器件。3）器件互聯(lián)：在電路圖編

6、輯窗口菜單中，選擇?“Add”->”Wire(narrow)”或點(diǎn)擊工具欄中的放置細(xì)線或用快捷鍵w，便可以將已經(jīng)放置好的元件連接起來。4）添加輸入輸出端口：完成連線后直接添加pin完成原理圖輸入。選擇“Add”->“Pin”或點(diǎn)擊工具欄中的放置端口或用快捷鍵P均可，彈出pin選項(xiàng)表，填好端口名，并使之與端口方向（分別為input和output）的選項(xiàng)一致，即可完成輸入輸出端口的添加。5）檢查與保存。選擇“Design”->“CheckandSave”，如果電路圖有繪制問題，會(huì)報(bào)告出錯(cuò)。至此我們就完成了整體電路圖繪制。整體原理圖如圖2.2所示：圖2.2施密特觸發(fā)器原理圖3電路仿

7、真與分析3.1創(chuàng)建symbol完成原理圖之后，為便于進(jìn)行仿真，需要進(jìn)行symbol的創(chuàng)建。（1）生成符號(hào)圖：在原理圖編輯窗口，點(diǎn)擊菜單項(xiàng)Design→CreateCellview→FromCellview，出現(xiàn)symbol生成選項(xiàng)表(圖3.1上部分)，點(diǎn)擊OK按鈕出現(xiàn)圖3.1下部分。圖3.1symbol生成選項(xiàng)表在的表項(xiàng)中只采用默認(rèn)值，直接點(diǎn)擊OK按鈕，即可看到symbol編輯窗口。3.2創(chuàng)建仿真電路圖完成電路原理圖的輸入之后，為了對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真和性能分析，需要建立一個(gè)仿真平臺(tái)，將電源、各種激勵(lì)信號(hào)輸入