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电子科技大学微电子与固体电子学院
标 准 实 验 报 告
(实验)课程名称 数字集成电路原理
学 号:2010032020024
姓 名:李天生
指导老师:张驰
2013年7月8日
电子科技大学教务处制表
电 子 科 技 大 学
实 验 报 告
学生姓名: 学 号: 指导教师:
实验地点: 实验时间:
一、实验室名称:
二、实验项目名称:数字集成电路最优延迟设计与分析
三、实验学时:3
四、实验原理
1、Hspice的具体功能
电路级和行为级仿真
直流特性分析、灵敏度分析
交流特性分析
瞬态分析
电路优化(优化元件参数)
温度特性分析
噪声分析
傅立叶分析
Monte Carlo, 最坏情况,参数扫描,数据表扫描
功耗、各种电路参数(如H参数、T参数、s参数)等可扩展的性能分析
2、Hspice界面
Hspice是一个在cmd shell窗口中运行的程序,无图形化界面;
Hspice的输入网单文件是一个有特定格式的纯文本文件——可在任意的文本编辑工具中编辑;
Hspice的输出也是一系列纯文本文件,根据不同分析要求,输出不同扩展名的文件。如:.lis .mt0 .dat .smt等。
HSPICE 的运行: 在运行HSPICE之前,应该首先登录到SUN工作站上,并确保你的使用HSPICE的权限和环境变量已设好。
打开一个“终端”窗口,然后进入到你的工作目录下。输入行命令运行。
hspice有两种工作模式:提示行模式和非提示行模式
3、Hspice两种工作模式
a)、提示行模式
键入hspice, 然后回车;
系统会提示你输入一些参数,比如
Enter input file name:
此时输入你的HSPICE网表文件,缺省的扩展名为.sp
Enter output file name or directory: [filename.lis]
缺省值为输入HSPICE网表文件名加上.lis扩展名。但.sp 和.lis 并不是必须。除此之外,还有一些参数(这些参数的隐含值一般不需要更改),直接回车即可。等你按照系统的提示确定所有的参数后,HSPICE就开始运行。
b)、非提示行模式
一般情况下的输入举例如下:
hspice demo.sp 或者
hspice demo.sp = demo.lis
4、Hspice输出
输出文件:一系列文本文件
*.ic :initial conditions for the circuit
*.lis :text simulation output listing
*.mt0,*.mt1… :post-processor output for MEASURE statements
*.pa0 :subcircuit path table
*.st0 :run-time statistics
*.tr0 ,*.tr1…:post-processor output for transient analysis
*.ac0,*.ac1…: post-processor output for AC analysis
MetaWave:观察波形(post-processor),人机交互界面
五、实验目的
本实验是基于《数字集成电路原理》课程其目的在于:
? 根据实验任务要求,综合运用课程所学知识自主完成反相器链的最优延迟优化设计。
? 学习并掌握国际流行的EDA仿真软件hspice的使用方法,并进行hspice电路网表的
设计与仿真验证。
六、实验内容
熟悉hspice工具环境与网表控制命令。
2、根据设计指标要求,自主完成3-5级反相器链的网表设计。
3、对设计网表进行最优延迟分析与尺寸优化。
4、总结、撰写并提交实验报告。
七、实验仪器设备
(1)工作站或微机终端 一台
(2)局域网
(3)EDA仿真软件hspice 1套
八、实验步骤
1、熟悉hpice仿真软件使用环境,掌握网表控制命令的书写格式。
2、根据如下反相器链电路结构图考虑最优路径延迟的设计思路
3、基于TSMC0.25工艺库完成一个标准单位反相器的延迟分析。
4、参考如下三级反相器网表完成3-5级反相器的最优延迟设计与验证
.title this is a inverter chain
.op
.options list node post
.trans 0.1n 100n
vpu in 0 pulse ( 0 2.5 0.5n 0.5n 1n 1
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