Cadence2-10进制加减计数器设计报告

Cadence2-10进制加减计数器设计报告本文简介:Cadence2-10进制加减计数器设计报告一、实验目的:1、掌握2-10进制加减CMOS计数器的逻辑设计;2、了解和掌握使用Cadence进行集成电路的设计过程。二、实验要求:用Cadence软件设计一个模十加减可逆计数器,其设计要求如下:(1)D触发器实现,上降沿有效;(2)S控制加减计数器之间
Cadence2-10进制加减计数器设计报告本文内容:
Cadence2-10进制加减计数器设计报告
一、实验目的:
1、掌握2-10进制加减CMOS计数器的逻辑设计;
2、了解和掌握使用Cadence进行集成电路的设计过程。
二、实验要求:
用Cadence软件设计一个模十加减可逆计数器,其设计要求如下:
(1)D触发器实现,上降沿有效;
(2)S控制加减计数器之间的切换,S=0,加计数器;S=1,减计数器;
(3)RD=0时,清零功能;
(4)KEEP=0时,保持功能;
(5)SET=0时,置数功能。
(6)CY=1时,进位功能。
三、准备工作:
1.画出模十加减可逆计数器的真值表和电路图;
2
.
列出模十所需的单元模块。
(a)
inv
反相器;
(b)
an2
两输入与门
;an3
三输入与门;
an4
四输入与门;
(c)or2
两输入或门
;or3
三输入或门;
(d)DFF
D触发器;
(f)模十加法计数器部分
;
模十减计数器部分;
(g)MUX2
二选一数据选择器。
四、实验内容:
使用Cadence软件设计模十加减可逆计数器
步骤:
1
根据功能表和波形图绘制真值表和状态转移表;
2
由所选用的触发器的函数,利用卡诺图进行逻辑简化;
3
根据逻辑简化的最终结果及所选用触发器的内部电路图,在Cadence软件中绘制出计数器的电路总图;
4
对电路的各个功能进行仿真验证。
五、实验原理:
加减可逆计数器可由一个模十加计数器、一个模十减计数器和一个数据选择器组合构成。
1、
加计数器真值表与卡诺图
计数脉冲CP的顺序
现态
次态
驱动信号
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
2
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
3
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
0
4
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
5
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
6
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
7
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
8
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
9
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
10
1
0
1
0
X
X
X
X
X
X
X
X
11
1
0
1
1
X
X
X
X
X
X
X
X
12
1
1
0
0
X
X
X
X
X
X
X
X
13
1
1
0
1
X
X
X
X
X
X
X
X
14
1
1
1
0
X
X
X
X
X
X
X
X
15
1
1
1
1
X
X
X
X
X
X
X
X
加计数器真值表
Q1Q0
Q3Q2
00
01
11
10
00
0
0
0
0
01
0
0
1
0
11
x
x
x
x
10
1
0
x
x
Q1Q0
Q3Q2
00
01
11
10
00
0
0
1
0
01
1
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x
x
x
x
10
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0
x
x
Q1Q0
Q3Q2
00
01
11
10
00
0
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0
1
01
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11
x
x
x
x
10
0
0
x
x
Q1Q0
Q3Q2
00
01
11
10
00
1
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0
1
01
1
0
0
1
11
x
x
x
x
10
1
0
x
x
加计数器卡诺图
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
3
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
1
0
4
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
5
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1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
6
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1
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0
0
1
0
1
0
1
0
1
7
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1
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1
0
1
1
0
0
1
1
0
8
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
9
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
10
1
0
1
0
X
X
X
X
X
X
X
X
11
1
0
1
1
X
X
X
X
X
X
X
X
12
1
1
0
0
X
X
X
X
X
X
X
X
13
1
1
0
1
X
X
X
X
X
X
X
X
14
1
1
1
0
X
X
X
X
X
X
X
X
15
1
1
1
1
X
X
X
X
X
X
X
X
计数脉冲
CP的顺序
现
态
次
态
驱
动
信
号
图
减计数器真值表
Q1Q0
Q3Q2
00
01
11
10
00
1
0
0
0
01
0
0
0
0
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x
x
x
x
10
0
1
x
x
Q1Q0
Q3Q2
00
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00
0
0
0
0
01
0
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x
x
x
x
10
1
0
x
x
Q1Q0
Q3Q2
00
01
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0
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1
0
1
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x
x
x
10
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0
x
x
Q1Q0
Q3Q2
00
01
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00
1
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0
1
01
1
0
0
1
11
x
x
x
x
10
1
0
x
x
减计数器卡诺图
六、实验步骤
1.登录操作界面.
2.进入主操作界面,选择N
Terminal。
3.选择超级B
shell终端后,显示如图,输入icfb。按回车键打开Cadence。
主操作界面
4.建立工程,并命名为design_102,如图所示。
工程创建窗口
5.新建create,显示下图对话框,先做一个反相器inv。如图所示。
二输入与门创建窗口
6.按快捷健I,出现实例调用窗口,选择NMOS,PMOS,GND,VDD,进行连接。
按P,定义输入/输出接口。检查正确后再做器件的Symbol。如图所示。
器件选择窗口
反相器电路图
反相器封装图
7在连接好电路图后需要进行仿真,选择Tools-Analog
Environment打开仿真对话框。
选择setup-model
libraries如图。在对话框的Browse中填入s05mixddsto2012,scs,Section中填入tt。然后点击apply-OK。
选择setup-stimuli-Global
Sources打开如图对话框,选择要设定的参数加上电压、波形,设置好电源,enable-change即可确定设置的参数。
设置瞬态输入stoptime。
选择outputs
中的
TO
be
Plotted,选择要仿真的线路。
生成网表
inv仿真波形
如上述方法画出其他单元模块。
二输入与门电路
二输入与门封装
三输入与门电路
三输入与门封装
四输入与门电路
图22
四输入与门封装
四输入与门仿真波形
二输入或门电路
二输入或门封装
三输入或门电路
三输入或门封装
三输入或门波形
8.基本的器件画好后,就可以在自己的工程文件库中调用里面的器件。运用这些基本器件做D触发器(带清零功能和预置数功能)。电路图如图所示。
D触发器电路图
D触发器封装图
D触发器仿真波形
9.D触发器检测正确后,设计M10加减可逆带置数功能的计数器。
加计数模块
加计数模块封装
加计数模块电路仿真
减计数模块电路图
减计数模块封装
减计数模块仿真波形
二位数据选择器电路图
二位数据选择器封装
二位数据选择器仿真波形
10.加减计数器电路原理图及其仿真:
S=0,加计数器;S=1,减计数器;
RD=0时,清零功能;
KEEP=0时,保持功能;
SET=0时,置数功能。
加减计数器电路原理图
加减计数器封装图
加减计数器电路仿真波形
七、实验结论
用Cadence软件设计一个模十加减可逆计数器:
(1)D触发器实现,上降沿有效;
(2)S控制加减计数器之间的切换,S=0,加计数器;S=1,减计数器;
(3)RD=0时,清零功能;
(4)KEEP=0时,保持功能;
(5)SET=0时,置数功能。
通过实验,我们基本掌握了集成电路cadence软件的操作过程,并在实验中学着发现问题,并尝试着自己去解决问题,或者小组讨论、向老师请教、查阅书籍资料等处理遇到的各种问题。在本次实验中,我们学会了自己设计动手设计电路,更锻炼了我们利用所学知识设计电路的运用能力。本次课程设计,我们还锻炼了自己的动手能力,提升了在设计方面的综合能力。
