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• Wilmer Huaman Llanos

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INTRODUCCIÓN La mayor utilidad del software Microwind es la posibilidad que le brinda al usuario de “meterse” dentro de un IC a construir, ampliando así las posibilidades de diseño del mismo en sus características mínimas para que cumpla con determinados comportamientos requeridos. Una vez que se adquiere un conocimiento adecuado de este paquete es posible construir elementos y configuraciones de manera personalizada y a la vez cumpliendo con requisitos mínimos de diseño dependiendo de la tecnología a trabajar. Este manual pretende ser instructivo y práctico, para fomentar el auto-aprendizaje del programa. Incluye desde definiciones de conceptos básicos del programa, pasando por la descripción de la interfaz y el proceso de construcción de diferentes dispositivos, hasta sugerencias de diseño para implementaciones complejas en éste programa.

MICROWIND: Microwind es un programa de diseño y simulación de circuitos integrados a nivel físico. Permite diseñar el circuito desde el punto de vista de la fabricación en Silicio (Si), sin ningún tipo de abstracción. En todo momento estaremos trabajando las máscaras que se pueden utilizar en el Layout. Este programa nos permite utilizar la tecnología CMOS, donde podemos diseñar transistores MOS, NMOS, PMOS, condensadores, resistencias, bobinas y contactos. A todos estos componentes les podemos especificar tanto sus dimensiones como su longitud de canal, además con la herramienta de simulación nos permite comparar el comportamiento estático y dinámico del componente diseñado. También decir que es un editor de máscaras, que permite el chequeo de las reglas de diseño y también la extracción de la netlist del circuito en formato SPICE.

El Programa DSCH es un editor lógico y simulador, es usado para validar la arquitectura del circuito lógico antes de empezar con el diseño microelectrónico. DSCH

provee al usuario de un entorno cómodo, lo diseños lógicos (Puertas lógicas) están ordenadas de forma jerárquica. También tiene una rápida herramienta de simulación con análisis de retardos. Cuenta con modelos ensamblados para soportar al 8051 y al Pic16f84. También incorpora un interface para WinSpice. El Programa Microwind permite diseñar y simular un circuito integrado a un nivel de descripción físico. El paquete contiene una librería de lógica común y circuitos integrados y analógicos para ver y simular. Microwind incluye todos los comandos para editar las máscaras como herramientas para ver el proceso en 2D, 3D y compilador verilog. La extracción de su circuito eléctrico se realiza de forma automática y el simulador produce un voltaje analógico y las curvas de corriente. El programa microwind es un editor de lógica y simulador. Microwind se utiliza para validar la arquitectura del circuito lógico antes de que se inicie el diseño de la microelectrónica. Microwind proporciona un entorno fácil de usar para el diseño de la lógica jerárquica, y la simulación rápida con el análisis de retardo, lo que permite el diseño y la validación de las estructuras lógicas complejas. Microwind también cuenta con el apoyo símbolos, modelos y montaje de 8051 y 16f84 controladores. Los diseñadores pueden crear circuitos lógicos para interactuar con estos controladores y verificar los programas de software usando microwind.

ALGUNAS DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS DE MICROWIND: Resulta engorroso, que siendo la primera vez que una persona trabaje en un software, se encuentre con una cantidad de términos desconocidos y no muy fáciles de entender. Microwind es uno de los paquetes donde más acontece esta dificultad, por tanto es útil conocer algunos conceptos básicos del programa antes de empezar su descripción detallada. Algunos de los conceptos a los que se hará referencia con frecuencia en este manual son los siguientes: Tecnología de proceso: Consiste un conjunto de reglas de diseño, que permiten construir circuitos integrados con determinadas características. Reglas de diseño: Para Microwind, son una compilación de reglas geométricas, de propiedades eléctricas, químicas, y de parámetros de modelo, que juntas conforman una tecnología de proceso de construcción de IC’s. Archivos RUL: Bajo esta extensión se guardan los archivos que contienen las reglas de diseño para Microwind. Layout: Disposición de capas, o layers, que representan la litografía de dispositivos en un circuito integrado. En palabras más castizas, es un conjunto de máscaras, las cuales representan materiales, que son constitutivos de dispositivos a implementarse en un IC. Layer: Cada una de las capas o máscaras que forman un layout. Layers diferentes representan diferentes tipos de material, los cuales tienen usos específicos dentro de un layout.

Archivo MSK: Con esta extensión de archivo, se guardan los layout hechos en Microwind. Works pace o “fondo negro”: Como su nombre indica, es el fondo negro sobre el cuales construyen los layouts de Microwind. Este fondo en realidad representa una gran oblea lineal, isotrópica y homogénea de silicio dopado tipo P, de dimensiones infinitas.

Reflejos Entorno fácil de usar para el diseño rápido de los circuitos lógicos. Es compatible con la lógica de diseño jerárquico. Se ha añadido una herramienta de análisis de fallos en el nivel de la puerta de la tecnología digital. Faltas: Stuck-1, pegados-at-0. La técnica permite la inyección de un solo stuck-en falta en los nodos del circuito. Mejora de la interfaz entre el DSCH y Winspice. Maneja tanto la simulación lógica basada en patrones convencionales e intuitivos en la pantalla de simulación del ratón impulsada. Extractor incorporado que genera una lista de conexiones SPICE del diagrama esquemático (Compatible con PSPICE TM y WinSpice TM). Genera una descripción Verilog del esquema para la conversión de diseño. El acceso inmediato a las propiedades del símbolo (Delay, cargabilidad de salida). Modelo de soporte y montaje para el 8051 y el PIC 16F84 microcontroladores. Inferior a la micra, profunda-submicrónico, técnico a escala nanométrica. Con el apoyo de gran biblioteca de símbolos

Proyecto En este proyecto que se presentara utilizaremos un PIC y un DEMUX y diferentes aplicaciones que se puede realizar.

Pic ES microcontrolador, dispositivo programable que ejecuta instrucciones grabadas en su memoria. De esta forma el microcontrolador se convierte en un pequeño ordenador y es el encargado de programar según sus necesidades

Demux Con el demux utilizaremos diferentes combinaciones que tiene una entrada de información de datos D y N entradas de control , en este caso (s1,s2,s3,) que sirven para seleccionar una de las 2n salidas(s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7) por la que ha de salir el dato que presenta en la entrada . Esto se consigue aplicando a las entradas de control la combinación binaria correspondiente a la salida que se desea seleccionar.

FUNCIONAMIENTO: La idea es encender distintos actuadores fijos en cada salida del de multiplexor con un bus de datos que son enviados por la PWM del micro controlador. Todo lo rige el micro, enviando pulsos digitales a la entrada “D” de forma serial, mientras que el demux activa sus seleccionadores hasta que la transferencia se concluya y deja pasar este bus por la salida

activada y así activar con esa secuencia alguna parte de los actuadores.

Aplicaciones: Las diferentes aplicaciones con este proyecto que se pueden realizar son muchas como se observa en la figura 1, utilizando una fuente externa de 12v DC , y con los pulsos digitales enviado del micro, encenderemos leds, servomotor ,módulo relevador con este circuito encenderemos motores AC, focos ,ventiladoras ,actuadores eléctricos.

Motor

modulo relevador

Servomotor

focos

ventilador

A continuación describiremos cada proceso de la fabricación de nuestro DEMUX 1 a 8

 Primero realizamos el dibujo del diagrama en el programa DSCH y lo simulamos para corroborar el correcto funcionamiento.

 En el mismo programa se puede ver la distribución de pines de nuestro integrado y también se puede modificar.

 Luego de corroborar que todo este correcto en el DSCH guardamos el archivo en formato verilog; pasamos a abrir el MICROWIND y ahora compilamos el FILE VERILOG de nuestro integrado ya antes guardado, observamos lo siguiente:

 Ya tenemos los nMos y Pmos conectados y también los aislantes que son los polisilicon y ahora pasamos a compilar en el MICROWIND para poder observar las graficas de voltaje vs corriente, frecuencia, tiempo, etc para poder ver los tiempos de respuesta, retrasos y si hay caídas de tensión, impedancia, etc.

 Finalmente el programa nos permite observar en 3D como quedara unido y cofigurado los transistores nMOS y PMOS.