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SEMINARIO DE SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE CIRCUITOS DIGITALES 2015-A
Actividad 6.
La actividad 6 es un proyecto final donde el alumno hará uso de sus habilidades ganadas durante las
5 actividades previas para obtener el layout de un circuito lógico combinacional/secuencial. El
circuito a diseñar se muestra en la figura incluida en el archivo PDF adjunto. Se trata de un contador
módulo 16 con tres entradas de control: CLK, xRST y xEN (reloj, inicialización y habilitación); y una
salida de cuatro bits “D3D2D1D0”. Funciona de la siguiente manera. Si xRST=‘H’ entonces la salida
toma el valor “LLLL”. Si xRST=‘L’ y xEN=‘H’ entonces la salida del contador se incrementa en uno.
Para incrementar nuevamente el contador, la señal EN debe tomar el valor ‘L’ y posteriormente
tomar nuevamente el valor ‘H’. Este comportamiento se debe a que el sistema cuenta con un
detector de flanco de subida.
Para obtener el layout del sistema se debe seguir el flujo de diseño y verificación explicado a
continuación:
-El diseño elegido deberá obtenerse con una combinación de las celdas contenidas dentro de la
librería de celdas estándar diseñadas por el alumno a lo largo del curso (INVEROSR, NAND2, NOR2,
Full_Adder, y FlipFlop_D).
-El diseño partirá del diagrama esquemático (PDF) con celdas conectadas entre sí.
-Después de realizar la simulación en Spice se deberá hacer un layout del Core del sistema
compuesto por renglones de celdas. El Core final deberá tener una forma rectangular.
-El alumno deberá diseñar una celda de relleno de 10 lambdas de ancho para completar los
renglones y lograr que todos éstos queden del mismo ancho. Esta celda contendrá solo los rieles de
alimentación, la región de N-Well y un rectángulo de Cell-Outline-Layer para delimitarla.
-Al colocar las celdas trate de dejar cerca aquellas celdas que tengan conexiones comunes entre sí.
De esta manera los trazos de interconexiones no serán tan largos.
-Después de colocar las celdas deberá colocar los trazos de Metal-2 (horizontales) y Metal-3
(verticales) para trazar las interconexiones entre las celdas, las cuales están descritas en el diagrama
esquemático. En este paso no debe usar Metal-1 para trazar interconexiones. Sin embargo las
entradas y salidas de las celdas están en Metal-1, por ello deberá usar Via-1 para subir del Metal-1
de la celda al Metal-2. Podrá subir de Metal-2 a Metal-3 y bajar de Metal-3 a Metal-2 usando Via-2.
Recuerde realizar trazos horizontales únicamente usando Metal-2 y trazos verticales únicamente
con Metal-3. Una excepción a esta regla pueden ser pequeños trazos de unas cuantas lambdas cerca
de las entradas y salidas de las compuertas.
-Haga los trazos de Metal-2 con un ancho de 4 lambdas y los trazos de Metal-3 con un ancho de 6
lambdas.
-El layout final del Core deberá pasar la verificación DRC y el LVS respecto al listado Spice
“contador.sp” que se incluye adjunto.
-Las entradas y salidas al Core deberán colocarse en los bordes del mismo.
2 Entregables:
1º Carpeta zip con el archivo *.tdb que contenga el archivo Core.tdb con el layout del core y los
layouts de todas las celdas usadas.
2º Un reporte en Word con las actividades de diseño y verificación realizadas.
Bibliografía:
Diseño digital: principios y prácticas, John F. Wakerly, Pearson Educación
DR. MARCO A. GURROLA NAVARRO, M.C. JOEL CHÁVEZ MARTÍNEZ
DPTO. DE ELECTRÓNICA CUCEI-UDEG 1