verilog 學(xué)習(xí) 第11章完稿

1、第十一章第十一章開關(guān)級建模開關(guān)級建模在本書第一部分中，我們在邏輯門級、數(shù)據(jù)流級和行為級等較高抽象層次上解釋了數(shù)字邏輯的設(shè)計和仿真。然而在少數(shù)情況下，設(shè)計者可能會選擇用晶體管作為設(shè)計的底層模塊，即葉級（leaflevel）模塊。Verilog語言具有對MOS晶體管級進行設(shè)計的能力。隨著電路復(fù)雜性的增加（上百萬的晶體管）及先進CAD工具的出現(xiàn)，以開關(guān)級為基礎(chǔ)進行的設(shè)計正在逐漸萎縮。VerilogHDL目前僅提供用邏輯值0、1、x、z和與它們

2、相關(guān)的驅(qū)動強度進行數(shù)字設(shè)計的能力，沒有模擬設(shè)計能力。因此在VerilogHDL中，晶體管也僅被當(dāng)作導(dǎo)通或者截止的開關(guān)。在本章中，我們討論開關(guān)級建模的基本原理。大多數(shù)設(shè)計者只需知道基本知識就足夠了。附錄A，即強度建模和高級線網(wǎng)類型定義，給出了信號強度和高級線網(wǎng)類型定義的詳細內(nèi)容。關(guān)于開關(guān)級建模的全部詳細內(nèi)容請參考有關(guān)IEEEVerilog硬件描述語言標準的文檔。學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標?能夠描述基本MOS開關(guān)：nmos、pmos和cmos。?理解

3、雙向傳輸開關(guān)，電源和地的建模方法。?識別阻抗MOS開關(guān)。?解釋在基本MOS開關(guān)和雙向傳輸開關(guān)上說明延遲的方法。?在Verilog中，用所提供的開關(guān)建立基本開關(guān)級電路。11.111.1開關(guān)級建模元件開關(guān)級建模元件Verilog提供了各種語言結(jié)構(gòu)可以為開關(guān)級電路建立模型，MOS晶體管級數(shù)字電路可以用這些最基本的電路模型元件（elements）[注1]來描述。[注1]：可以用實例組（即多個并列的實例引用）來定義開關(guān)組。在5.1.3中對實例組進

4、行了描述。11.1.111.1.1MOS開關(guān)開關(guān)可以用關(guān)鍵字nmos和pmos定義兩種類型的MOS開關(guān)。關(guān)鍵字nmos用于NMOS晶體管建模；關(guān)鍵字pmos用于PMOS晶體管建模。NMOS和PMOS開關(guān)符號如圖111所示。定義MOS開關(guān)的關(guān)鍵字nmospmosCMOS開關(guān)用關(guān)鍵字cmos聲明?？梢杂胣mos和pmos器件來建立cmos器件的模型。cmos開關(guān)的符號如圖112所示。cmos開關(guān)的應(yīng)用如例112所示[例112]cmos開關(guān)的

5、實例引用信號ncontrol和pcontrol通常是互補的。當(dāng)信號ncontrol為1且pcontrol信號為0時，開關(guān)導(dǎo)通。如果信號ncontrol為0且pcontrol為1，則開關(guān)的輸出為高阻值。cmos門本質(zhì)上是兩個開關(guān)：nmos和pmos的組合體。因此上述cmos的實例等價于：因為cmos開關(guān)由nmos和pmos開關(guān)派生出來，所以給定data、ncontrol和pcontrol的信號值就可以根據(jù)表111推斷出cmos的輸出值。1

6、1.1.3雙向開關(guān)雙向開關(guān)NMOS、PMOS和CMOS門都是從漏極向源極導(dǎo)通，是單向的。在數(shù)字電路中，雙向?qū)ǖ钠骷苤匾?。對雙向?qū)ǖ钠骷裕鋬蛇叺男盘柖伎梢允球?qū)動信號。通過設(shè)計雙向開關(guān)就可以實現(xiàn)雙向?qū)ǖ钠骷?。三個關(guān)鍵字用來定義雙向開關(guān)：tran、tranif0和tranif1。cmosc1(outdatancontrolpcontrol)調(diào)用（實例引用）一個cmos開關(guān)cmos(outdatancontrolpcontrol)