At sætte de studerende i stand til 1) at konstruere både grundlæggende celler og større og komplekse digitale integrerede kredsløb ved hjælp af moderne design værktøjer, 2) at forstå grundlaget for MOS teknologien, herunder MOS felt effekt transistoren, og kunne foretage valg af en egnet fremstillingsteknologi under hensyntagen til tekniske og økonomiske aspekter, 3) at dimensionere og udlægge grundlæggende integrerede digitale kredsløb og strukturer i MOS teknologi, så kredsløbene udnytter teknologiens potentiale, hvad angår hastighed, areal og effektforbrug, 4) at analysere og udvælge beregnings- og kontrolstrukturer samt forbindelsesstrukturer, der er bedst egnede til løsning af en foreliggende designopgave, 5) at indøve en struktureret ”top-down” arbejdsmetode i forbindelse med konstruktion af digitale systemer.
Kursusindhold:
Oversigt over fremstillingsprocesser for MOS kredsløb (masker, designregler og elektriske parametre) og grundlæggende komponenter i MOS kredsløb (MOSFET transistor, modstande, kondensatorer og switche). Skalering af fremstillingsteknologien. MOS transistorkoblinger og karakterisering heraf (DC karakteristik, støjmargin m.v.). Konstruktion og layout af digitale MOS kredsløb (kombinatoriske og sekventielle porte, klokkesystemer), layoutstrategier samt standardstrukturer (RAM, ROM, PLA osv.). Tidsanalyse og optimering af MOS kredsløb, herunder betydningen af ledningsføring. Konstruktion af højhastigheds/low-power kredsløb. Samspillet mellem algoritme/arkitektur og fremstillingsteknologi (full custom, standard celle eller FPGA) belyst ved udvalgte eksempler. Realisering af beregningskredsløb, herunder systemer med høj grad af parallelisme (pipelining, systoliske strukturer, etc.). Struktureret design af digitale kredsløb og systemer. Øvelser: 1) Anvendelse af VHDL i struktureret design forløb. Simulering på funktionelt niveau. 2) Logiksyntese, placement og routning. Simulering på strukturelt niveau 3) Layout af digital komponent. 4) Simulering af layout på kredsløbs niveau. Kursusarbejdsdelen: Konstruktion af et digitalt system ved anvendelse af moderne CAD-værktøjer. Konstruktionsprocessen omfatter funktionel specifikation og simulering ved anvendelse af materielbeskrivende sprog (VHDL), trinvis forfining, overvejelser om testbarhed, realisering ved hjælp af moduler, standard celler og skræddersyede byggeblokke.
