Svenska Studiehandboken kurser

Systemteknik

SMD099 Digital kiselkonstruktion 8.0 Poäng

Ämne (enl SCB)
Datateknik

Nivå/Djup
D/61-80 (M Kandidat)

Program/Tidsperiod
Val D, E / Lp III+IV
/
/

SPRÅK: Engelska/Svenska

EXAMINATOR
Glenn Jennings Univ lekt

FASTSTÄLLD
Kursplanen är fastställd av Institutionen för systemteknik 1997-02-19 att gälla från H97.

FÖRKUNSKAPSKRAV
Beräkningsstrukturer, Imperativ Programmering och Elkretsteori eller motsvarande.

MÅL
Denna kurs handlar om fysisk konstruktion av stora digitala kretsar ända ner till kiselytan, där kunskaper utöver syntes och standard-cell paradigmen erfordras; t ex konstruktion av full-custom högdensitetskretsar i storleksordningen tio miljoner CMOS transistorer per krets och/eller nominella klockhastigheter i storleksordningen 200 MHz. Beroende på budget och ev. industriell sponsring kommer studenternas kretsar att tillverkas i lämplig CMOS teknologi. Kursen bygger på studentens tidigare kunskaper om att hantera komplexiteten hos större och funktionellt komplexa digitala system.

INNEHÅLL
Logiksyntes: syntes av kombinatoriska nät med grindbibliotek; blockimplementerade och standard-cell place-and-route moduler. Nackdelar med denna metod vad beträffar kiselutnyttjandet och prestanda. Kontaktnätteori: P och N kontakter. Statiska komplementära kontaktnät och layout, enkla kontaktfunktioner. Regelbundna kontaktnät. ROM. Fysisk kiselkonstruktion: genomgång av fysiska och elektroniska egenskaper hos CMOS teknologin. Lager, ledare och kontakter i CMOS. Layoutregler och regelbundenhet. Planritning. Layoutskisser och kompaktering. Automatgenererad layout: modularisering och parametrisering. Embedded layout languages. Modul- och PLA-generatorer. Statisk pull-up. Global ledningsdragning. Kiselkompilering. Latch-baserad konstruktion: Nackdelar med vippor. Genomgång av transparent latch, konstruktion av statiska och dynamiska synkroniserare i kisel, multipla klockfaser, kostnadsfördelar. Layoutextrahering och simulering på kontakt- och transistornivå. Kontroll av layoutregler (DRC). Extrahering till grindnivå, statisk formellverifiering av layout mot högre beskrivningsformer. Dynamisk logik: Laddning, minne, förladdning. Kapplöppingar. N- och P-block, N- och P-synkroniserare. Domino-logik. True Single Phase Clocking (TSPC). Övriga: drivning av stora lastar, laddningkoppling, paddar, osv.

UNDERVISNING
Undervisningen består främst av en obligatorisk konstruktionslaboration i projektformat, utförd i mindre grupper, dock med differentierade betyg och ställt upp enligt sträng tidsplan i etapper. Genom projektet blir studenten bekant med de konstruktionsverktyg som krävs för att genomföra en fullständig kiselkonstruktion på layoutnivå. Föreläsningar/lektioner. Skriftlig tentamen kontrollerar om studenten har uppfattat grunderna till, och syftena med, de verktyg som användes i projektarbetet.

EXAMINATION
Skriftlig tentamen. Kursbetyg baseras på tentamen samt konstruktionsuppgiften: differentierade betyg.
KURSENS BETYGSKALA: U,3,4,5

MOMENT/PROV


Konstruktionsuppgift och rapport                            	  6.0	Poäng
Tentamen                                                    	  2.0	Poäng

LITTERATUR
Fastställs senare. Val av konstruktionsverktygen, antingen Mentor Graphics eller Cadence, ej heller fastställt.

ÖVRIGT
Kursen ges ej under läsåret 98/99. Studenten bör ha en tvärvetenskaplig inställning, mellan elektronik och programmering. SMD099 och SMDxxx (f.n. "Digitalsyntes") alternerar vartannat år och både får läsas av samma student.

Last modified: 97-12-03
Further information: Glenn Jennings
Tillbaka till institutions meny