【摘要】： 寄存器在時(shí)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(duì)整個(gè)電路的設(shè)計(jì)有極其重要的作用。為了設(shè)計(jì)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(kù)存在很多缺陷,設(shè)計(jì)高性能、低功耗、節(jié)約面積的寄存器庫(kù)具有極大的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)踐意義。 本課題在0.13μm CMOS工藝下針對(duì)不同的需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)中的寄存器進(jìn)行速度、功耗和面積上的優(yōu)化設(shè)計(jì),建立了一個(gè)高性能的寄存器標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)。本文采用雙邊沿的技術(shù)針對(duì)典型的脈沖觸發(fā)器SDFF進(jìn)行優(yōu)化,經(jīng)改進(jìn)后的LSDFF速度提高了18%,功耗下降了30%,功耗延時(shí)積減小了36%;采用帶門控的技術(shù)針對(duì)典型的主從觸發(fā)器TGFF進(jìn)行改進(jìn),經(jīng)改進(jìn)后的GTGFF功耗降低35%,雖然速度有少許的下降,但是功耗延時(shí)積卻大大改進(jìn);采用條件放電技術(shù)對(duì)典型的脈沖觸發(fā)器HLFF進(jìn)行優(yōu)化,經(jīng)改進(jìn)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(shí)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(shí)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(jì)出更高性能的寄存器奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：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(jì)的庫(kù)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(jiǎn)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(jì)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(jì)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(shí)，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(kù)是用全定制方法精心設(shè)計(jì)好各種單元電路的版圖，然后把這些經(jīng)過(guò)

圖 2.6 標(biāo)準(zhǔn)單元的連接元庫(kù)是用全定制方法精心設(shè)計(jì)好各種單元電路的版圖，然后把這些經(jīng)過(guò)的單元版圖存入數(shù)據(jù)庫(kù)。設(shè)計(jì)時(shí)將所需單元從單元庫(kù)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(lái)，同時(shí)把和壓焊塊聯(lián)接起來(lái)，得到所要求的芯片版圖。元設(shè)計(jì)的芯片主要分為 3 個(gè)區(qū)域：①四周的 I /O 單元和壓焊塊；②單11

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本文編號(hào)：2744074