基于时间窃取的数字电路时序优化方法

在大规模数字集成电路设计中,时序分析是签核(Signoff)的关键一环,目前电路设计中主要通过关键路径优化使电路时序达到要求,但这类方法可能会使电路结构发生改变,电路版图也要进行大量更改,延长了芯片设计周期.为能快速解决电路时序修正问题,提出了一种基于动态电路设计思想的时移触发器,此触发器去除了建立(Setup)时间,基于SMIC40 nm工艺完成电路设计和仿真,进行了触发器标准单元版图绘制,通过合理分配参数,时序参数优于标准单元库中的D触发器.不同工艺角(Process,Voltage,Temperature,PVT)仿真表明,在典型情况下,时移触发器相比于SMIC40 nm标准单元库中相同驱动能力的D触发器输出响应时间加速比达到188.6%.结合所设计的时移触发器和时间窃取(Timing Borrow)方法,分析了数字电路中时序分配情况,所设计的触发器可应用于工程更改计划(Engineering Change Order,ECO)阶段进行数字电路时序修复和优化,可减少时钟树和逻辑电路调整,有效缩短数字电路芯片设计周期.     

基于扭环形计数器设计交通信号灯自动控制电路

为了提高学生的数字电子技术综合实践能力,设计交通信号灯自动控制数字电子技术实验电路。选用D触发器和555定时器作为主要器件,利用组合逻辑电路、时序逻辑电路和555定时器等方面的数字电路理论,将扭环形计数器应用到十字路口交通信号灯自动控制电路中,并利用Multisim作为设计工具进行仿真。     

异步Viterbi解码器同步接口的设计

提出了一种利用异步 FIFO ( First In First Out)连接异步逻辑电路与同步逻辑电路的方法 ,并设计实现了相应的异步 FIFO电路 ,作为连接异步 viterbi解码器和其他同步逻辑电路的同步接口。对异步 FIFO的级数与异步 viterbi解码器内部的时序关系进行了分析。用逻辑仿真的动态时序分析表明 ,当同步电路时钟的周期大于 130 ns时 ,具有同步接口的异步 viterbi解码器可以与同步电路正常协同工作。具有简单接口电路的异步解码器 ,既能发挥异步电路功率效率高的优点 ,而且能嵌入同步电路系统     

ASIC设计中时钟偏移分析

目前的ASIC设计中,时钟偏移对同步数字电路的影响越来越大,它也越来越受到高速电路设计者的关注,因此如何解决它给电路带来的不利影响成了设计中的重要挑战.分析了时钟偏移的产生机理,提出了怎样使用CTS在时钟树中插入不同驱动能力的缓冲器,以平衡时钟网络,以及如何利用有用的时钟偏移来改善电路的时序.     

基于时钟设计的异步时序逻辑电路设计法

基于时钟设计的异步时序逻辑电路设计法，根据电路状态转换规律，立足电路中各位触发器时钟设计，使电路完成所要求的逻辑功能，从而避免了求解电路状态方程，驱动方程。     

手把手教你学CPLD、FPGA设计(十四) 时序逻辑电路的设计实验

<正> 时序逻辑电路的输出是与时序(时钟)是有关联的,前面介绍的触发器就是一种最简单的时序逻辑电路。1.寄存器具有将二进制数据寄存起来功能的数字电路称为寄存器。寄存器主要是由具有记忆功能的触发器组合起来构成的。1).寄存器简介图1为4位寄存器电路框图,4位数据输入端为D0～D3;     

14 Gb/s高速串行接口发送端电路设计

介绍了一种采用SMIC 65 nm CMOS LL工艺、工作在14 Gb/s的高速串行接口发送端电路。该电路主要由多路复用器、时钟分布电路和连续时间线性均衡器组成。低速复用器由数字电路构成,节约了功耗;高速复用器采用电流型逻辑电路结构,提高了工作速度。线性均衡器具有较高工作频率和较低功耗,并能够提供适当的高频补偿。重点分析了数据和时钟信号之间的时序问题,并使用改进的时钟链路,保证电路在工艺、电源电压和温度变化时能正常工作。仿真中引入焊盘、键合线及PCB走线模型,模拟电路的实际工作情况。仿真结果显示,发送端电路能工作于14 Gb/s;在1.2 V电源电压下,功耗为80 mW;当输出信号经过10 cm的RLGC传输线后,50 Ω负载上接收到的信号眼高为427 mV,抖动为4 ps。     

基于Astro工具的ASIC时序分析

在目前的ASIC设计中,时钟信号的质量对同步数字电路的影响越来越大。如何避免时序问题给电路造成的不利影响成为设计中的重要挑战。本文主要介绍了逻辑设计中值得注意的重要时序问题,以及如何克服这些问题。最后介绍了利用Astro工具进行时序分析的方法。     

ASIC设计中时钟偏移分析

目前的ASIC设计中,时钟偏移对同步数字电路的影响越来越大,它也越来越受到高速电路设计者的关注,因此如何解决它给电路带来的不利影响成了设计中的重要挑战、文章分析了时钟偏移的产生机理,然后提出了怎样使用CTS在时钟树中插入不同驱动能力的缓冲器,以平衡时钟网络,最后还分析了如何利用有用的时钟偏移来改善电路的时序。     

虚拟仿真在数字逻辑电路实验教学中的应用

《数字电路与逻辑设计》是电子信息类专业重要的基础性课程之一，具有概念抽象和逻辑严密等特点。其中，课程中的组合逻辑电路和时序逻辑电路内容涉及的电路模块较多，具有一定的复杂性。因此，如何帮助学生加深对理论知识的理解，增强对数字电子线路设计的感性认识是数字逻辑电路课程面临的重要问题。基于此，以实验教学授课实例为例，借助Multisim，探讨了虚拟仿真在数字逻辑电路实验教学中的应用。     

专用集成电路设计中的时钟偏移分析

目前的专用集成电路设计中，时钟偏移对同步数字电路的影响越来越大，它也越来越受到高速电路设计者的关注。因此如何解决它给电路带来的不利影响成了设计中的重要挑战。本文分析了时钟偏移的产生机理，然后提出了怎样使用CTS在时钟树中插入不同驱动能力的缓冲器，以平衡时钟网络，最后还分析了如何利用有用的时钟偏移来改善电路的时序。     

Multisim7在数字电路教学中的应用

将电路仿真软件引入到电子技术教学当中,可以使电路功能形象的展现在课堂教学当中。Multisim7是一款在电路仿真方面具有优异表现的软件。本文介绍了该软件的功能与特点,从组合逻辑电路、时序逻辑电路及555定时器三个方面举例说明了该软件在数字电路教学方面的应用,对Multisim7软件在数字电子技术课程教学中的优点进行了阐述,并对实行方法进行了一定的分析。     

EWB在数字电路仿真分析中的应用

介绍了电路仿真软件ＥＷＢ（ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ）的数字逻辑电路仿真功能与实现方法。两个典型数字逻辑电路仿真分析实例表明ＥＷＢ为数字电路分析设计提供了实用、高效的仿真环境。     

分相位时钟组的高速数据采样

高速的数模混合电路设计通常要求对模拟信号产生的数据进行实时准确采样。介绍了基于分相位时钟组的高速数据采样电路,并手工设计一款高性能锁相环和延时锁相环来产生数字电路时钟组,加载特定的逻辑综合约束,最终使用动态仿真工具进行电路仿真。仿真结果表明在使用分相位时钟组实现高速数据采样的同时,还可以有效地改善时序和布局布线的压力。     

基于JK驱动方程的改进方法的电路自启动设计

时序逻辑电路的设计过程中,如何用JK触发器设计电路,设计好的电路是否能够自启动是必须考虑的问题,也是数字电子技术课程教学的重点和难点内容。文章结合实例,详细介绍了选用JK触发器设计同步时序逻辑电路时,利用次态卡诺图改进方法直接得出各触发器的最简驱动方程。验证电路是否能够自启动,如果不能自启动通过修改次态卡诺图的方法,实现用JK触发器设计能自启动的同步时序逻辑电路。     

基于量子元胞自动机的模可变计数器设计

模可变计数器是一种功能丰富、灵活性很强的时序逻辑电路。基于一种二维纳米尺度计算范例量子元胞自动机(QCA)设计了一种2位模可变计数器单元电路,该计数器由2个JK触发器和5个基本逻辑门构成。采用置零模式设置了计数器的初始状态,该方法为解决QCA时序逻辑电路设计中输出端随机初始状态的消除问题提供了一条有效途径。在QCA版图设计过程中,通过延迟匹配规则完成了反馈回路的时钟布线。QCADesigner软件仿真结果表明,设计的计数器具有正确的逻辑功能,当两位模式控制信号M2M1为01,10和11时,分别实现了模2、模3和模4计数。     

VHDL语言在EDA仿真中的应用

介绍了VHDL语言及其基本特点，讨论了VHDL语言在EDA中的诸多优点，并以交通信号灯主控制电路的设计为例，说明了用VHDL语言设计数字电路的方法以及VHDL语言在数字电路设计仿真中的重要作用，给出了交通信号灯主控制电路的时序仿真波形。仿真结果表明VHDL语言应用于数字电路仿真是切实可行的，在跟踪性和快速性方面达到了令人满意的效果。     

高速时钟信号的RC匹配电路设计与分析

时钟信号是数字电路能够正常工作的基础,决定着数据能否正常判决。但是随着集成电路工艺的发展,时钟信号的边沿变化速率都变得非常快,快速的边沿速率会导致严重的信号完整性和电磁兼容性问题,为了确保时钟信号的完整性,时钟信号需要进行匹配设计。信号完整性分析中常用的几种匹配方法是否都适合于时钟信号,各种匹配方法的取值如何确定就成为了设计难点。为了能够获取高质量的时钟信号,文章结合仿真分析的方法,设计出典型时钟电路RC匹配电路,指导实际应用。     

基于Multisim的数字时钟设计

为了提高电子电路实验教学质量,引入了Multisim仿真软件,以增加学生的学习兴趣。利用逻辑电路的设计方法,做了数字时钟的实验,得到了正确的结果。得到的结论：利用Multisim强大的功能对电子电路进行仿真测试,可以提高电路的设计和分析效率,提高电子电路实验的教学质量。     

CMOS数字集成电路：分析与设计（第三版）（中文版）

内容简介：本书集中讲述CMOS数字集成电路，反映现代技术的发展水平，提供电路设计的最新资料。本书共有15章。前半部分详细讨论MOS晶体管相关特性和工作原理、基本反相器电路设计、组合逻辑电路及时序逻辑电路的结构与工作原理。后半部分介绍应用于先进VLSI芯片设计的动态逻辑电路，先进的半导体存储电路，低功耗MCMOS逻辑电路，双极性晶体管基本原理和BiCMOS数字电路设计，芯片的I／O设计，电路的可制造性设计和可测试性设计等问题。