【摘要】： 寄存器在時序電路中占有非常重要的地位,寄存器性能和功耗的提高對整個電路的設(shè)計有極其重要的作用。為了設(shè)計出高性能低功耗的電路,優(yōu)化寄存器的性能和功耗是很有意義的。但是現(xiàn)有的寄存器庫存在很多缺陷,設(shè)計高性能、低功耗、節(jié)約面積的寄存器庫具有極大的應(yīng)用價值和實踐意義。 本課題在0.13μm CMOS工藝下針對不同的需要對標(biāo)準(zhǔn)單元庫中的寄存器進行速度、功耗和面積上的優(yōu)化設(shè)計,建立了一個高性能的寄存器標(biāo)準(zhǔn)單元庫。本文采用雙邊沿的技術(shù)針對典型的脈沖觸發(fā)器SDFF進行優(yōu)化,經(jīng)改進后的LSDFF速度提高了18%,功耗下降了30%,功耗延時積減小了36%;采用帶門控的技術(shù)針對典型的主從觸發(fā)器TGFF進行改進,經(jīng)改進后的GTGFF功耗降低35%,雖然速度有少許的下降,但是功耗延時積卻大大改進;采用條件放電技術(shù)對典型的脈沖觸發(fā)器HLFF進行優(yōu)化,經(jīng)改進后的CDFF功耗減少了35%,速度也有一定的提高;采用LSSD結(jié)構(gòu)的掃描器SMDFF的延時只有52.06ps,平均功耗也只有87.3μw,由于它結(jié)構(gòu)精練,而且晶體管的數(shù)目少,所以延時和功耗甚至比一般的不帶掃描功能的寄存器還要小。這些優(yōu)化方法的研究為設(shè)計出更高性能的寄存器奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TP332
【圖文】：

half the metal width＋the metal spacing＋metal enclose via＋half the viavia-to-via布線軌道間距：the metal spacing＋2*metal enclose via＋via widthline-to-line布線軌道間距：the metal width＋the metal spacing在設(shè)計的庫中金屬布線層 M1、M3、M5 水平走線，M2、M4、M6 垂直走向。但需注意簡化同一方向上各布線 pitch 的比值以利于通孔的堆疊。在有關(guān)版圖設(shè)計的規(guī)范確定后，可以得到如下的標(biāo)準(zhǔn)單元版圖設(shè)計模板如圖 2.4。

圖 2.5 標(biāo)準(zhǔn)單元布局單元構(gòu)成電路版圖時，每行單元的電源線、地線自然連接，如圖 2.6 所有平直的布線通道。圖 2.6 標(biāo)準(zhǔn)單元的連接元庫是用全定制方法精心設(shè)計好各種單元電路的版圖，然后把這些經(jīng)過

圖 2.6 標(biāo)準(zhǔn)單元的連接元庫是用全定制方法精心設(shè)計好各種單元電路的版圖，然后把這些經(jīng)過的單元版圖存入數(shù)據(jù)庫。設(shè)計時將所需單元從單元庫中調(diào)出，將其留有布線通道。然后根據(jù)電路要求將各單元用連線聯(lián)接起來，同時把和壓焊塊聯(lián)接起來，得到所要求的芯片版圖。元設(shè)計的芯片主要分為 3 個區(qū)域：①四周的 I /O 單元和壓焊塊；②單11

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 帖猛;程旭;;可校準(zhǔn)電源偏差并基于標(biāo)準(zhǔn)單元的溫度傳感器[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年01期

2 高麗江;張曉昱;陳虹;陳弘毅;;UMC 0.18μm異步電路標(biāo)準(zhǔn)單元庫建庫技術(shù)研究[J];微電子學(xué);2008年03期

3 吳迪;馬亮;劉曉彥;;標(biāo)準(zhǔn)單元庫版圖縮放設(shè)計與實現(xiàn)[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年02期

4 石偉;戴葵;童元滿;龔銳;;防DPA攻擊的標(biāo)準(zhǔn)單元庫的設(shè)計與實現(xiàn)[J];微電子學(xué)與計算機;2007年02期

5 李訓(xùn)根;羅小華;;標(biāo)準(zhǔn)單元工藝參數(shù)提取工具的設(shè)計及實現(xiàn)[J];微電子學(xué)與計算機;2007年06期

6 晁長征;吳龍勝;劉佑寶;唐威;趙德益;蘇強;;CMOS標(biāo)準(zhǔn)單元后仿真及其時序信息的建立[J];微電子學(xué)與計算機;2009年05期

7 薛慶華;張明;劉偉;;0.25μm宏單元庫的驗證[J];中國集成電路;2003年01期

8 何小虎;胡慶生;肖潔;;0.18μm CMOS PLL頻率綜合器中可編程分頻器的設(shè)計與實現(xiàn)[J];微電子學(xué)與計算機;2007年05期

9 張開華;管少龍;;用標(biāo)準(zhǔn)單元庫進行專用IC(ASIC)的設(shè)計[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;1991年06期

10 李寧;王國雄;;深亞微米標(biāo)準(zhǔn)單元庫的可制造性設(shè)計[J];半導(dǎo)體技術(shù);2007年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張毅;姜晶菲;;星載計算機寄存器保護機制研究[A];第十五屆計算機工程與工藝年會暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集（A輯）[C];2011年

2 王國盛;;S1D13706的應(yīng)用及與8位微處理器的接口[A];中國航海學(xué)會通信導(dǎo)航專業(yè)委員會2003學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

3 章堅武;鄒琪;;個人通信系統(tǒng)(PCS)中的位置管理[A];開創(chuàng)新世紀(jì)的通信技術(shù)——第七屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

4 王杰;安文斗;葛敏;;一種高精度多通道模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路[A];電工理論與新技術(shù)2004年學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2004年

5 陶寧;初元萍;趙京偉;葉梅;朱海濤;管娟;;基于UniverseⅡ的VME-PCI總線數(shù)據(jù)傳輸方式[A];第十二屆全國核電子學(xué)與核探測技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

6 張杰;董愛先;龍子夜;秦玉英;;DS12C887的參數(shù)設(shè)置與應(yīng)用[A];第三屆全國嵌入式技術(shù)和信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

7 馮國飛;宋蘊興;;基于S3C4510B嵌入式系統(tǒng)存儲空間映射的分析及應(yīng)用[A];先進制造技術(shù)論壇暨第三屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)交流會論文集[C];2004年

8 余遠(yuǎn)昱;王厚軍;戴志堅;;基于VXI總線的邏輯分析儀模塊設(shè)計[A];第二屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

9 馮國飛;宋蘊興;;基于S3C4510B嵌入式系統(tǒng)存儲空間映射的分析及應(yīng)用[A];《制造業(yè)自動化與網(wǎng)絡(luò)化制造》學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

10 陳付亮;路輝;邱長泉;;基于EXC4000VXI板卡的1553B驅(qū)動開發(fā)[A];第十九屆測控、計量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會(MCMI'2009)論文集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 廣西 姑蘇飄雪;CPU背后的秘密[N];電腦報;2005年

2 ;在32和64位的馬路上奔跑[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2004年

3 木刃;X86-64挑戰(zhàn)IA-64[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2002年

4 廣西 姑蘇飄雪;走入64位運算的世界[N];電腦報;2004年

5 高博;奔向64位[N];電腦報;2004年

6 朱仁康 鳳小華;華虹NEC加快代工業(yè)務(wù)步伐[N];中國電子報;2003年

7 成都 張曉斌;AVP、單片機的CPU和存儲器[N];電子報;2001年

8 ;自制數(shù)顯PLL鎖相環(huán)調(diào)頻立體聲收音機[N];電子報;2006年

9 河南 劉紅偉;KENWOOD/TK378GC對講機電源控制原理與電路分析[N];電子報;2006年

10 張玲;揭開至強64處理器的神秘面紗[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李銳;低功耗內(nèi)建自測試設(shè)計方法研究[D];東南大學(xué);2005年

2 李劍慧;動態(tài)翻譯和優(yōu)化若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2006年

3 楊君;專用指令集處理器（ASIP）體系結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

4 高丹;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點基帶處理器關(guān)鍵電路的低功耗設(shè)計[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2007年

5 魯建壯;單芯片多處理器關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

6 蘇銘;對IA-64結(jié)構(gòu)特性優(yōu)化代碼的二進制翻譯技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2006年

7 高妍妍;ASIP體系結(jié)構(gòu)形式化建模與驗證方法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

8 楊軍;集成電路的邏輯等價性驗證研究[D];浙江大學(xué);2007年

9 高星;空間機器人軟件錯誤檢測技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

10 方濤;數(shù)字電視復(fù)用器開發(fā)及其相關(guān)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2000年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張璇;0.13μm標(biāo)準(zhǔn)單元庫中寄存器的優(yōu)化方法[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

2 寧涉洋;深亞微米標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計與優(yōu)化[D];西安電子科技大學(xué);2010年

3 魚江華;一種標(biāo)準(zhǔn)單元庫功能測試模塊的設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2010年

4 周寵;40 nm可制造標(biāo)準(zhǔn)單元庫的設(shè)計與實現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2012年

5 林玉新;基于VMM RAL的寄存器驗證方法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

6 張家卓;基于JTAG的ARM11調(diào)試軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2011年

7 吳靜;抗DPA攻擊的標(biāo)準(zhǔn)單元庫及密碼算法的研究與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

8 文躍榮;基于UART的電能芯片在線調(diào)試設(shè)計[D];湖南大學(xué);2012年

9 周文;SATA固態(tài)盤傳輸與應(yīng)用層的實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2011年

10 肖潔;光纖傳輸系統(tǒng)中前向糾錯芯片的設(shè)計與實現(xiàn)[D];東南大學(xué);2006年

本文編號：2744074