Логическое проектирование многовходового цифрового устройства

Страницы работы

Содержание работы

Лабораторная работа №6.

Логическое проектирование многовходового

цифрового устройства.

            Целью данной лабораторной работы является проектирование комбинационной цифровой схемы на основе базового матричного кристалла (БМК) 5501ХМ2. Для выполнения лабораторной работы используется программа логического моделирования ASKT и графический схемный редактор ORCAD.

Описание

Наиболее универсальной элементной базой для разработки интегральных схем являются специализированные БИС на основе базовых матричных кристаллов. БМК 5501ХМ2 изготовлен по базовой КМОП технологии с поликремниевыми затворами по проектным нормам 2,5 мкм, с  использованием одного слоя металлизации, карманов p-типа и процесса ионной имплантации. Кристалл БМК имеет размер 4,5´4,5 мм2  и состоит из ядра и периферийной области.

 Ядро БМК состоит из 15 столбцов базовых ячеек и каналов трассировки, расположенных как между столбцами так и по периметру ядра. Каждая ячейка содержит 12 транзисторов: 6 - р-канальных и 6 - n-канальных МОП транзисторов. Всего ядро содержит 386 базовых ячеек.

 Периферийная область кристалла БМК включает контактные площадки и магистральные ячейки. Контактных площадок 42, из них две отведены для земли и питания, а остальные обеспечивают функции вход-выход разработанного кристалла. В соответствии с контактными площадками 40 магистральных ячеек обеспечивают связь между ядром, реализующим функцию и вход-выходом внешней аппаратуры. Каждая магистральная ячейка содержит 6 транзисторов, 2 диода и резистор.

При проектировании специализированных БИС на базе БМК 5501ХМ2 имеется возможность использовать две библиотеки элементов: библиотеку элементов нулевого уровня и библиотеку макроблоков. Описание библиотеки нулевого уровня приведено в приложении 1. Библиотека макроблоков содержит сложные функциональные узлы, которые состоят из элементов нулевого уровня.

 Специализация БМК заключается в формировании электрических связей между библиотечными элементами и связей внутри базовых ячеек, так называемых зашивок, формируемых в слое металла. Библиотека элементов нулевого уровня 5501ХМ2 содержит 39 элементов: 34 логических библиотечных элемента (Y1…Y6, W1…W18, V1W1…V1W7, V2V4…V6V4), два библиотечных элемента типа «шины через ячейку» (Y0, W0) и три библиотечных элемента типа вход-выход (Z1…Z3). Альтернативная библиотека разрабатывается для расширения функциональных возможностей. Элементы строятся на основе исходных библиотечных элементов нулевого уровня с помощью дополнительных связей, реализуемых внутри ячейки.

Похожие материалы

Информация о работе