verilog 學習 第11章完稿

1、第十一章第十一章開關級建模開關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)字邏輯的設計和仿真。然而在少數(shù)情況下，設計者可能會選擇用晶體管作為設計的底層模塊，即葉級（leaflevel）模塊。Verilog語言具有對MOS晶體管級進行設計的能力。隨著電路復雜性的增加（上百萬的晶體管）及先進CAD工具的出現(xiàn)，以開關級為基礎進行的設計正在逐漸萎縮。VerilogHDL目前僅提供用邏輯值0、1、x、z和與它們

2、相關的驅動強度進行數(shù)字設計的能力，沒有模擬設計能力。因此在VerilogHDL中，晶體管也僅被當作導通或者截止的開關。在本章中，我們討論開關級建模的基本原理。大多數(shù)設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)類型定義的詳細內容。關于開關級建模的全部詳細內容請參考有關IEEEVerilog硬件描述語言標準的文檔。學習目標學習目標?能夠描述基本MOS開關：nmos、pmos和cmos。?理解

3、雙向傳輸開關，電源和地的建模方法。?識別阻抗MOS開關。?解釋在基本MOS開關和雙向傳輸開關上說明延遲的方法。?在Verilog中，用所提供的開關建立基本開關級電路。11.111.1開關級建模元件開關級建模元件Verilog提供了各種語言結構可以為開關級電路建立模型，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）來定義開關組。在5.1.3中對實例組進

4、行了描述。11.1.111.1.1MOS開關開關可以用關鍵字nmos和pmos定義兩種類型的MOS開關。關鍵字nmos用于NMOS晶體管建模；關鍵字pmos用于PMOS晶體管建模。NMOS和PMOS開關符號如圖111所示。定義MOS開關的關鍵字nmospmosCMOS開關用關鍵字cmos聲明。可以用nmos和pmos器件來建立cmos器件的模型。cmos開關的符號如圖112所示。cmos開關的應用如例112所示[例112]cmos開關的

5、實例引用信號ncontrol和pcontrol通常是互補的。當信號ncontrol為1且pcontrol信號為0時，開關導通。如果信號ncontrol為0且pcontrol為1，則開關的輸出為高阻值。cmos門本質上是兩個開關：nmos和pmos的組合體。因此上述cmos的實例等價于：因為cmos開關由nmos和pmos開關派生出來，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雙向開關雙向開關NMOS、PMOS和CMOS門都是從漏極向源極導通，是單向的。在數(shù)字電路中，雙向導通的器件很重要。對雙向導通的器件而言，其兩邊的信號都可以是驅動信號。通過設計雙向開關就可以實現(xiàn)雙向導通的器件。三個關鍵字用來定義雙向開關：tran、tranif0和tranif1。cmosc1(outdatancontrolpcontrol)調用（實例引用）一個cmos開關cmos(outdatancontrolpcontrol)