• 제목/요약/키워드: CMOS logic

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0.18${\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 새로운 고속 1-비트 전가산기 회로설계 (A New Design of High-Speed 1-Bit Full Adder Cell Using 0.18${\mu}m$ CMOS Process)

  • 김영운;서해준;조태원
    • 전기전자학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 최근 급진적으로 반도체 기술이 발전함에 따라 집적회로(VLSI)의 집적도가 향상되고 있으며, 이동통신 및 멀티미디어의 발달로 많은 양의 데이터를 고속으로 처리하기 위한 대규모 프로세서들이 개발되고 있다. 전가산기는 디지털 프로세서와 마이크로프로세서에 있어 매우 중요한 요소이다. 따라서 전가산기 설계 시 전력소비와 스피드의 개선은 중요한 요소이다. 본 논문에서는 일반적인 Ratioed 로직과 패스 트랜지스터 로직을 이용하여 새로운 구조의 전가산기를 제안하였다. 제안된 전가산기는 일반적인 CMOS, TGA, 14T에 비해 좋은 성능을 나타내었다. 제안된 회로는 지연시간의 경우 기존회로의 평균값에 비해 13%우수하였고 PDP(Power Delay Product)비율은 약 9% 정도 우수한 특성을 보이고 있다. 실측 회로의 크기 평가를 위해 0.18um CMOS공정으로 레이아웃을 하고 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션 하였다.

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SD 수, PD 수를 이용한 다치 연산기의 설계 (Design of Multi-Valued Process using SD, PD)

  • 임석범;송홍복
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.439-446
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    • 1998
  • 본 논문에서는 다치 논리를 기본으로 한 SD 가산기 및 PD 가산기를 설계하였다. 전류 모드 CMOS 회로를 이용하여 다치 논리를 구현하였으며 부분곱으로 전압모드 CMOS 회로도 이용하였다. 설계된 회로에 대한 검증은 대부분 SPICE 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 다치 부호를 적용한 SD(Signed-Digit) 수 표현을 사용하여 자리 올림 신호의 전송이 자리수에 관계없이 1단에서 실행되게 함으로써 병렬연산의 고속화를 가능하게 하였고, 또한 M개의 다 입력을 처리하는 가산기에서는 적당한 PD(Positive-digit) 수 표현을 사용하여 가산의 단수를 줄일 수 있으므로 연산의 고속화 및 고집적화를 가능하게 하였다.

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가변 문턱치 논리회로를 이용한 CMOS 4 Bit 전병렬 비교형 A/D 변환기 설계 (Design of CMOS 4 Bit Flash Type A/D Converter Using Variable Threshold Logic)

  • 김태경;류종필;정호선;이우일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.599-603
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    • 1988
  • In this paper, a flash type A/D converter using Variable Threshold Logic circuit is designed and is layonted by double metal CMOS 2 um design rule. Comparator and register string which is the basic elements of a general flash type A/D converter are substituted by simple comparator circuit which is slightly modified from cmos inverter.

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0.25 μm 표준 CMOS 로직 공정을 이용한 Single Polysilicon EEPROM 셀 및 고전압소자 (Single Polysilicon EEPROM Cell and High-voltage Devices using a 0.25 μ Standard CMOS)

  • 신윤수;나기열;김영식;김영석
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.994-999
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    • 2006
  • For low-cost embedded EEPROM, in this paper, single polysilicon EEPROM and n-channel high-voltage LDMOST device are developed in a $0.25{\mu}m$ standard CMOS logic process. Using these devices developed, the EEPROM chip is fabricated. The fabricated EEPROM chip is composed of 1 Kbit single polysilicon EEPROM away and high voltage driver circuits. The program and erase characteristics of the fabricated EEPROM chip are evaluated using 'STA-EL421C'. The fabricated n-channel high-voltage LDMOST device operation voltage is over 10 V and threshold voltage window between program and erase states of the memory cell is about 2.0 V.

An Ultra-Low Power Expandable 4-bit ALU IC using Adiabatic Dynamic CMOS Logic Circuit Technology

  • Kazukiyo Takahashi;Hashimoto, Shin-ichi;Mitsuru Mizunuma
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.937-940
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    • 2000
  • This paper describes expandable 4 bit ALU IC using adiabatic and dynamic CMOS circuit technique. It was designed so that the integrated circuit may have the function which is equivalent to HC181 which is CMOS standard logic IC for the comparison, and it was fabricated using a standard 1.2${\mu}$ CMOS process. As the result, the IC has shown that it operates perfectly on all function modes. The power dissipation is 2 order lower than that of HC 181.

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Quantum-dot Cellular Automata 회로로부터 디지털 논리 추출 (Digital Logic Extraction from Quantum-dot Cellular Automata Designs)

  • 오연보;이은철;김교선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.139-141
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    • 2006
  • Quantum-dot Cellular Automata (QCA) is one of the most promising next generation nano-electronic devices which will inherit the throne of CMOS which is the domineering implementation technology of large scale low power digital systems. In late 1990s, the basic operations of the QCA cell were already demonstrated on a hardware implementation. Also, design tools and simulators were developed. Nevertheless, its design technology is not quite ready for ultra large scale designs. This paper proposes a new approach which enables the QCA designs to inherit the verification methodologies and tools of CMOS designs, as well. First, a set of disciplinary rules strictly restrict the cell arrangement not to deviate from the predefined structures but to guarantee the deterministic digital behaviors. After the gate and interconnect structures of the QCA design are identified, the signal integrity requirements including the input path balancing of majority gates, and the prevention of the noise amplification are checked. And then the digital logic is extracted and stored in the OpenAccess common engineering database which provides a connection to a large pool of CMOS design verification tools. Towards validating the proposed approach, we designed a 2-bit QCA adder. The digital logic is extracted, translated into the Verilog net list, and then simulated using a commercial software.

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Hydro Dynamic Model을 이용한 CMOS의 파괴특성의 Transient Simulation해석 (Transient Simulation of CMOS Breakdown characteristics based on Hydro Dynamic Model)

  • 최원철
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.39-43
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    • 2002
  • In present much CMOS devices used in VLSI circuit and Logic circuit. With increasing a number of device in VLSI, the confidence becomes more serious. This paper describe the mechanism of breakdown on CMOS, especially n-MOS, based on Hydro Dynamic model with device self-heating. Additionally, illustrate the CMOS latch-up characteristics on simplified device structure on this paper.

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C언어를 이용한 CMOS PLA의 설계 (Design of CMOS PLA Using C Language)

  • 차균현;케빈·카플러스
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.61-66
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    • 1984
  • C 언어로 만든 VLSI 레이아웃 언어를 사용하여 CMOS PLA를 설계한다. PLA cell의 library를 만들고 Protector 회로의 제어논리로 사용되는 PLA를 NCR 설계법칙을 이용하여 설계하고 레이아웃 프로그램을 만든다. 관련되는 프로그램 기법을 논의하고 레이아웃을 display할 수 있도록 한다.

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Energy Efficient Processing Engine in LDPC Application with High-Speed Charge Recovery Logic

  • Zhang, Yimeng;Huang, Mengshu;Wang, Nan;Goto, Satoshi;Yoshihara, Tsutomu
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제12권3호
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    • pp.341-352
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    • 2012
  • This paper presents a Processing Engine (PE) which is used in Low Density Parity Codec (LDPC) application with a novel charge-recovery logic called pseudo-NMOS boost logic (pNBL), to achieve high-speed and low power dissipation. pNBL is a high-overdriven and low area consuming charge recovery logic, which belongs to boost logic family. Proposed Processing Engine is used in LDPC circuit to reduce operating power dissipation and increase the processing speed. To demonstrate the performance of proposed PE, a test chip is designed and fabricated with 0.18 2m CMOS technology. Simulation results indicate that proposed PE with pNBL dissipates only 1 pJ/cycle when working at the frequency of 403 MHz, which is only 36% of PE with the conventional static CMOS gates. The measurement results show that the test chip can work as high as 609 MHz with the energy dissipation of 2.1 pJ/cycle.

새로운 패리티 보존형 가역 논리게이트 (New Parity-Preserving Reversible Logic Gate)

  • 김성경;김태현;한동국;홍석희
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권1호
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    • pp.29-34
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    • 2010
  • 본 논문에서는 새로운 패리티 보존형 가역 논리게이트를 제안한다. 패리티 보존형 가역 논리게이트는 입력 값과 출력 값의 패리티가 같은 가역 논리게이트를 의미한다. 최근 가역 논리 게이트가 저전력 CMOS 디자인, 양자 컴퓨팅 그리고 나노 테크놀로지와 같은 분야에서 전력을 효율적으로 사용하는 방법임을 알려졌다. 그리고 패리티 체크(parity-checking)는 디지털 시스템에서 오류 주입을 확인 하는 대표적인 방법 중 하나이다. 제안하는 새로운 패리티 보존형 가역 논리게이트는 모든 boolean 함수를 구성할 수 있고, 기존의 오류 확인 boolean 함수보다 가역 논리게이트 수, garbage-output의 수 그리고 하드웨어 연산량에서 효율적으로 구성할 수 있다.