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集成电路设计实习 4X4SRAM 设计与仿真 设计目标：完成4X4 规模SRAM 的设计与仿真，SRAM 能够按4 位进行读写操作 输入信号： 地址信号：A0 ，A1 或者WL0, WL1, WL2, WL3 写使能信号：WRITE，高电平有效 时钟信号：clk，低电平时电路预充，预充阶段电路不读不写，所有信号无效，高电平 时，电路正常工作 数据输入信号：D0-D3 输出信号： 数据输出信号：Do0-Do3 此段可能需要添加关于lib 的添加问题 结构: 4X4SRAM 单元存储阵列; 预充电路; 控制信号生成电路; 输入输出缓冲电路; 译码电路(选做) 设计流程: 1. 在单元库中新建电路原理图文件，根据讲义中图片绘制各单元原理图,并与单元库(单元 库名字是什么去了？) 中版图进行LVS 验证，单元版图文件由助教提供~ ； 2. 完成原理图绘制后提取各单元symbol，用symbol 搭建4X4SRAM 电路，并进行仿真； 3. 使用单元库中版图完成整个4X4SRAM 电路的版图设计，并完成DRC 检查和LVS 验证。 基本电路单元 （尺寸数据参见原理图）: 在此次试验中将大量使用金属2 （版图中为红色），金属2 与金属1 通过Chrt35_GeSi 库中的 M2_M1 连接。单元电路版图中的所有连接都已经存在（金属2-金属1，金属1-多晶硅，金 属1-衬底，金属1-Nwell）。 注：金属2 与其余层的连接需要金属2 先与金属1 连接再由金属1 完成后续连接。 再注：原理图中一定要记得给PMOS 衬底接上vdd ！，给NMOS 衬底接上gnd ！。 再再注：每次操作前记得按ESC 退出前一步操作状态以防误操作 1. 反相器 插楼：基本操作小贴士——元件的旋转、（上下/左右）翻转 方法 1：在向图中加入元件输入参数时选择相应的按钮，如下图，分别为旋转，左右翻转， 上下翻转，再将原件点入原理图中需要放置的位置。 方法2：元件添加后需要转换原件方向，使用move 的附属功能，先鼠标选中元件（可以选 中一个区域内的原件和连线），按m，再按F3，弹出以下对话框，选中相应操作后将鼠标移 回图中点击放置的区域： 2. SRAM 六管存储单元(cell): 单元原理图： 单元版图如下： 恩……黄字部分是WL 位线，输入输出使能信号…… 3. 二输入与门(and) 两输入与门主要用于搭建译码器、生成控制信号等 原理图： 版图： 黄字部分是“输出信号” 4. 三态门(buff) 作为数据输入1 使用，在输入端添加反相器后构成数据输入2 原理图：（其中MN0 宽度为3.4u ） 版图 5. 预充电路 由于版图比较简单，在单元库中不提供此电路的版图文件，需自行完成 原理图： 版图：（仅供参考，不一定需要使用金属2，如果完全按照这个画，那你肯定是画错了， 因为助教偷懒了，这张图是以后一次课的……）图中中间部位图形由两个pmos 管源端 重叠形成。 图中的最下面的接地pin 只是指明预充工作中的导通状态，并非真的接地。本次设计实 习中多晶硅接时钟信号。 单个存储单元仿真 插楼：基本操作小贴士——symbol 生成各pin 脚位置布置。Symbol 生成参见lab1a 第17 页 Symbol 生成时默认输入在左，输出在右如右图： 但有时候需要把pin 脚放在其余方向方便连线，在生成symbol 的对话框里大家注意一下红框 内的英语就明白了~ 1. 仿真电路图（仅供参考，亦可照画，具体symbol 的生成管脚布置可参考后文4X4 的SRAM 原理图，推荐专门为数据输入2 生成一个symbol ） 图中两个nmos 管用于列译码使用，本次设计不使用列译码，仅供大家看一下。两管的存 在如果按照图中给出的信号连接的话不对电路逻辑产生任何影响。 基本操作小贴士：Pin 和Lable 同名表明Pin 和Lable 所属引线之间的连接关系，同名lable 引线亦然，在原理图绘制中常用这个方法避免过于复杂的连线影响观察。 不负责任的基本操作小贴士：进行信号仿真时，常使用 Vpulse