Design of microelectronic digital circuits

Complementary metal oxide semiconductor digital integrated circuits are the enabling technology forthe modern information age. This tutorial is focused on these digital integrated circuits and provides a simple basic understanding of them. Digital integrated circuits have been widely used to develop random access memory chips, microprocessor chips, digital signal processor chips, and application-specific logic integrated circuit chips. Logic devices are the most common devices used today in the high density, large number transistor count circuits found in everything from complex microprocessor integrated circuits to signal processing and communication circuits. Students in introductory electronic circuits classes can gain insight into the operation of these devices through a few exercises in constructing simple combinational logic circuits such as AND, NAND gates, OR, NOR gates, XOR, XNOR gates, and inverters. Sequential CMOS logic circuits and memories are presented. This brochure contains a tutorial for a typical bottom-up design flow using Cadence custom integrated circuits design tools.

Комплементарные металл оксид полупроводник цифровые интегральные ÑÑ ÐµÐ¼Ñ‹ представляют востребованные решения для ÑÐ¾Ð²Ñ€ÐµÐ¼ÐµÐ½Ð½Ñ‹Ñ Ñ‚ÐµÐ»ÐµÐºÐ¾Ð¼Ð¼ÑƒÐ½Ð¸ÐºÐ°Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ñ‚ÐµÑ Ð½Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ð¹. Это учебное пособие предлагает базовые сведения для изучения Ñ†Ð¸Ñ„Ñ€Ð¾Ð²Ñ‹Ñ ÑÑ ÐµÐ¼, которые широко используются в ÐºÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð°Ð»Ð»Ð°Ñ Ð¿Ð°Ð¼ÑÑ‚Ð¸, Ð¼Ð¸ÐºÑ€Ð¾Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ¾Ñ€Ð°Ñ , ÑÐ¸Ð³Ð½Ð°Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ¾Ñ€Ð°Ñ , Ð´Ñ€ÑƒÐ³Ð¸Ñ ÑÐ¿ÐµÑ†Ð¸Ð°Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ ÑƒÑÑ‚Ñ€Ð¾Ð¹ÑÑ‚Ð²Ð°Ñ . Изложены основные сведения по построению Ñ†Ð¸Ñ„Ñ€Ð¾Ð²Ñ‹Ñ ÑÑ ÐµÐ¼ на ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð»ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ‚Ð°Ñ€Ð½Ñ‹Ñ Ð¼ÐµÑ‚Ð°Ð»Ð» оксид полупроводник Ñ‚Ñ€Ð°Ð½Ð·Ð¸ÑÑ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ . Рассмотрены структура, принцип действия, вольт-амперные Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸ÐºÐ¸ и эквивалентные ÑÑ ÐµÐ¼Ñ‹ транзисторов. Представлены основы алгебры логики, логические элементы и комбинационные цифровые ÑÑ ÐµÐ¼Ñ‹: инвертор, «И-НЕ», «ИЛИ-HE», «И-ИЛИ-НЕ», «исключающее ИЛИ», «исключающее ИЛИ-HE», мультиплексоры и сумматоры. Описана реализация ÑÑ ÐµÐ¼ с использованием транзисторов с дополнительным управлением по стоку или истоку. Приводятся последовательностные цифровые ÑÑ ÐµÐ¼Ñ‹ — триггеры, регистры и счетчики. Обсуждаются основы работы с использованием программного обеспечения компании Cadence при проектировании Ñ†Ð¸Ñ„Ñ€Ð¾Ð²Ñ‹Ñ ÑÑ ÐµÐ¼. Пособие предназначено для студентов, Ð¾Ð±ÑƒÑ‡Ð°ÑŽÑ‰Ð¸Ñ ÑÑ по международной магистерской программе «Микроэлектроника Ð¸Ð½Ñ„Ð¾ÐºÐ¾Ð¼Ð¼ÑƒÐ½Ð¸ÐºÐ°Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ ÑÐ¸ÑÑ‚ÐµÐ¼ (Microelectronics of Telecommunications Systems)». Пособие может быть полезно в ÑÐ¸ÑÑ‚ÐµÐ¼Ð°Ñ Ð¿Ð¾Ð²Ñ‹ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ квалификации и в ÑƒÑ‡Ñ€ÐµÐ¶Ð´ÐµÐ½Ð¸ÑÑ Ð´Ð¾Ð¿Ð¾Ð»Ð½Ð¸Ñ‚ÐµÐ»ÑŒÐ½Ð¾Ð³Ð¾ профессионального образования.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного Ð¿Ð¾Ð»Ð¸Ñ‚ÐµÑ Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð³Ð¾ университета.