Complementary metal oxide semiconductor digital integrated circuits are the enabling technology forthe modern information age. This tutorial is focused on these digital integrated circuits and provides a simple basic understanding of them. Digital integrated circuits have been widely used to develop random access memory chips, microprocessor chips, digital signal processor chips, and application-specific logic integrated circuit chips. Logic devices are the most common devices used today in the high density, large number transistor count circuits found in everything from complex microprocessor integrated circuits to signal processing and communication circuits. Students in introductory electronic circuits classes can gain insight into the operation of these devices through a few exercises in constructing simple combinational logic circuits such as AND, NAND gates, OR, NOR gates, XOR, XNOR gates, and inverters. Sequential CMOS logic circuits and memories are presented. This brochure contains a tutorial for a typical bottom-up design flow using Cadence custom integrated circuits design tools.

Комплементарные металл оксид полупроводник цифровые интегральные схемы представляют востребованные решения для современных телекоммуникационных технологий. Это учебное пособие предлагает базовые сведения для изучения цифровых схем, которые широко используются в кристаллах памяти, микропроцессорах, сигнальных процессорах, других специальных устройствах. Изложены основные сведения по построению цифровых схем на комплементарных металл оксид полупроводник транзисторах. Рассмотрены структура, принцип действия, вольт-амперные характеристики и эквивалентные схемы транзисторов. Представлены основы алгебры логики, логические элементы и комбинационные цифровые схемы: инвертор, «И-НЕ», «ИЛИ-HE», «И-ИЛИ-НЕ», «исключающее ИЛИ», «исключающее ИЛИ-HE», мультиплексоры и сумматоры. Описана реализация схем с использованием транзисторов с дополнительным управлением по стоку или истоку. Приводятся последовательностные цифровые схемы — триггеры, регистры и счетчики. Обсуждаются основы работы с использованием программного обеспечения компании Cadence при проектировании цифровых схем. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по международной магистерской программе «Микроэлектроника инфокоммуникационных систем (Microelectronics of Telecommunications Systems)». Пособие может быть полезно в системах повышения квалификации и в учреждениях дополнительного профессионального образования.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

• CONTENTS
• List of Abbreviations
• Introduction
• 1. Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors
• 2. Combinational MOS Logic Circuits
• 3. Sequential MOS Logic Circuits
• 4. Memories
• 5. Cadence tutorial
• 6. Problems
• References