课程设计报告 卢宣 异步八进制计数器
异步清零D触发器版图如图3.2-2所示。
图3.2-2
异步清零D触发器版图
3.3 异步八进制计数器版图设计
八进制计数器的总版图设计采用直接调用D触发器、反相器以及三输入与非门版图再连线的方法完成。总版图布局共分为3部分：左边的部分上面为进位处理D触发器，下面为Q2输出D触发器；中间部分上面为Q0输出D触发器，下面为Q1输出D触发器；右边部分为Q0、Q1、Q2输出信号到进位的处理部分，用三输入与非门和反相器构成。通过镜像功能使得所有器件能够共用一个地，电源分布在版图的上下两端，这样就完成了八进制计数器的版图的布局。然后再将版图中的输入输出端相连，并标出输出信号Q0，Q1，Q2,CLK端和输入控制信号RESET端，这样就构成了一个八进制计数器总的版图。
结合异步八进制加法计数器原理图，为了减小芯片面积，为了使版图布局简单、布线简单，我们把版图设置为矩形，布局设计如图3.3所示。异步八进制加法计数器版图见附录1。
VDD D触发器 D触发器 GND D触发器 VDD 图3.3 异步八进制加法计数器版图布局
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三输入与非门 非门 D触发器
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四、 DRC验证和LVS验证
版图验证是指采用专门的软件工具，对版图进行几个项目的验证，包括版图是否符合设计规则、版图是否和所设计的电路图一致、是否存在短路、断路及悬空的节点。只有通过验证的合格的版图，才能用来制作光刻掩膜版。为了确保设计完成后流片成功，必须借助于计算机和EDA软件的强大功能，对版图设计进行高效而全面的验证。在本设计中，版图验证是八进制计数器版图设计中一个不可少的重要环节。
集成电路常规验证的项目包括下列5项：
（1） DRC（Design Rule Check）设计规则检查； （2） ERC（Electrical Rule Check）电学规则检查；
（3） LVS（Layout Versus Schematic）版图和电路图一致性比对； （4） LPE（Layout Parasitic Extraction）版图寄生参数提取； （5） PRE（Parasitic Resistance Extraction）寄生电阻提取；
在上述项目中，DRC和LVS是必须要做的验证，其余为可选项目。而ERC一般在做DRC是同时完成，并不需要单独进行。因此，本次将对DRC和LVS的验证方法进行详细的叙述。
4.1 DRC验证
DRC验证是指在生产掩模版图形之前，按照设计规则对版图几何图形的宽度、间距及层与层之间的相对位置等进行检查，以确保设计的版图没有违反预定的设计规则，能在特定的集成电路制造工艺下流片成功，并且具有较高的成品率。
由于本次设计使用的是Tanner EDA提供的入门级简化版设计规则，DRC检查只需要按下L-Edit软件中的DRC按钮
就可进行DRC检查。如图4.2-1所示，
若出现DRC错误则按其提示进行修改，直至提示无DRC错误为止如图4.2-2所示。
图4.2-1 DRC错误提示
图4.2-2 DRC检查通过
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4.2 LVS验证
版图绘制完后，除通过设计规则检查（DRC）外，还要与原理图进行对 比，以检查在版图中实际形成的电路的与原理图中的电路是否一致。实现 LVS 的步骤是首先让计算机根据提取规则识别出版图中型成的晶体管、电阻、电容等基本电路元件以及这些元件的连接关系，生成一个 SPICE 格式的电路网表，这个过程在L-Edit中称为提取（Extract）。然后将提取的网表与原理图生成的网表用LVS进行对比。为使计算机能够正确地进行提取，在上一章所设计的版图的基础上，我们还需要进行一些标注，使机器能够找到输入、输出、电源和地等端子，因为这些信息在版图中还没有反映出来。验证步骤如下： 一、 二、
标注端子（Pins） 提取电路网表
对于不同层的标注需要选择对应的层再点击“Port”按钮进行标注。 标注端子后，就可以进行提取操作了，点击菜单中的“Extract”,将会 出现图5.2-2 所示的窗口，在不需要提取寄生参数时，直接点击“OK”即可。
图5.2-2 LVS电路网表提取
三、 LVS验证
网表提取完成后就可以打开LVS软件进行版图和电路图一致性比对，先新建一个LVS项目，在弹出的窗口中添加和修改好相应的参数就可以进行LVS验证了。通过反复的修改和验证直至得到如图5.2-3所示的结果即可。
图5.2-3 LVS完成
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小结
最后我们顺利地完成了异步八进制计数器的设计，这期间我不仅向老师请教设计过程中遇到的难题，也和同组同学相互研究讨论，通过本次课程设计，我再次复习了本学期所学的知识，把数字电子技术同版图设计相结合，对D触发器以及版图的设计有了进一步的了解。作品设计和报告撰写中的每一步，我都做了认真的考虑，在这样点滴考虑与思量过程中，更清晰了解整个设计过程。
同时我也认识到，有些事情在理论上或者看起来可以轻易实现，但在实际操作过程中却存在许多问题，有些问题通过我们的讨论研究可以解决，但是有些问题难以解决。这就需要我们有很好的耐心，以及接受失败积累经验的精神。在不断的实验过程中，领悟并掌握如何学习新知识的方法，体会务实求新的精神，学会如何从失败中总结吸取经验。记得有这样一句话：“还生命以过程”，很多时候结果并不是最重要的，往往我们从这个过程中所学到的，才是其精华所在。如果我们一味的只追求结果，那么我们很可能会失去这个过程所带给我们的乐趣、体验甚至一切。
参考文献资料
1.数字电路EDA设计 / 顾斌等编著. 西安电子科技大学出版社，2004.2（2010.2重印）
2.数字电子技术基础/刘守义，钟苏主编.——北京：清华大学出版社，2008.1 3.Tanner Pro 集成电路设计与布局实战指导/廖裕评，陆瑞强编著.北京——科学出版社，2007
4. 专用集成电路设计基础 / 孙肖子等编著.——西安：西安电子科技大学出版社,2003
5.百度百科以及百度文库
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附录1
异步八进制计数器总版图
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