数字集成电路版图设计（三）——加法器绘制

对之前的补充操作

说正题之前，先讲讲之前（二）没涉及到的，但是（三）用到的额外操作吧：

BUS连线
Verilog版图仿真

Verilog版图仿真
首先Verilog版图仿真，在之前的(一）（二）中介绍了两种TB方式，一种是用pulse产生的脉冲，另一种就是基于Verilog的数模混合仿真。但在INV里版图用的是第一种。那么第二种在Layout绘制后的config里，会发现Environment里面没有switch view list就无法像之前那样直接添加calibre 在这里插入图片描述
这次在config打开后的选项选这个
然后这样把你想要的画好的layout选择calibre

BUS连线
对于Verilog写出的多位寄存器，如 reg [3:0] A这种就会变成这样的BUS类型。想要单个连线就需要一些额外的操作。
一张图大家就能知道如何操作了
在这里插入图片描述
就是在线上用wire label标注线，然后就和AD的NET非常像，对应就好。

一位全加器

因为多位全加器的基础是一位全加器所以下面演示一位全加器。
基本表达式转换如下
在这里插入图片描述
根据复杂CMOS门设计，NMOS设计就是非下面的东西，也就是C0非后AB+Ci（A+B），同理如此。
然后原理图就如下：

如（一）一样设计原理图（不知道怎么画的看系列（一)和(二）)

然后TB用Verilog编写如下

`timescale 1ns/10ps

module add_tb (out1,out2,out3);

output out1,out2,out3;
reg out1,out2,out3;

initial begin
	out1=1'b0;
	out2=1'b0;
	out3=1'b0;
	#10;
	out1=1'b1;
	out2=1'b0;
	out3=1'b0;
	#10;
	out1=1'b0;
	out2=1'b0;
	out3=1'b1;
	#10;
	out1=1'b0;
	out2=1'b1;
	out3=1'b0;
	#10;
	out1=1'b1;
	out2=1'b1;
	out3=1'b0;
	#10;
	out1=1'b1;
	out2=1'b0;
	out3=1'b1;
	#10;
	out1=1'b0;
	out2=1'b1;
	out3=1'b1;
	#10;
	out1=1'b1;
	out2=1'b1;
	out3=1'b1;
end
endmodule

在这里插入图片描述
仿真原理图
仿真如下

版图绘制

建议
画完后的感觉，首先相对应的NMOS和PMOS要栅极对着放，然后要对其。放每个的时候可以用别的层如TW层写注记符帮忙记住哪个MOS是哪个。每个位置放的时候要想好各个的关系和连线。不然连线很难单层Metal（这里…我改了好久）
一样的进行DRC、LVS、PEX仿真。如最前的Verilog版图仿真测试。
在这里插入图片描述

四位加法器

原理如图所示： 4位加法器
原理图连接：
在这里插入图片描述
TB编写：

"functional"
`timescale 1ns/10ps

module add_4_verilog (A,B,C );
output[3:0]  A,B;
output C;
reg[3:0] A,B;
reg C;
initial begin
	A=4'b0000;
	B=4'b0000;
	C=0;
#10;
	A=4'b1111;
	B=4'b1111;
	C=1;
#10;
	A=4'b0001;
        B=4'b1111;
        C=1;

end

endmodule

TB原理图：在这里插入图片描述
Layout：

注意： 将SUB连上（用AA和SN、SP），N-WELL尽量连接在一起，不然就要用N-WELL重新连，但千万不要拆开…不然会出现很多莫名的连线…同时按Del的时候一定要注意有没有选中对象…发现Del后没发生改变直接Undo撤销…不然…哎，Co连Ci，然后重新M1TXT，标注A<3:0>,B<3:0>,Ci0,gnd!,vdd!,S<3:0>,Co3。
仿真结果：
在这里插入图片描述
为什么后面的级会出现波动？答：因为冒险和竞争，利用寄存器存储稳定结果即可。

感受：

…画版图…真的累眼睛和脑子…一个加法器也画了3、4天…之后的日子要么继续做FPGA图像处理，利用HLS配合zynq，继续做比赛。要么去用FPGA做CPU，去龙芯杯试试水，做个没得感情的炮灰…(清华的机组实验…为啥我们就…哎)