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.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive og forklare grundlaget for MOS teknologi, herunder MOS felt-effekt transistoren
Beskrive og forklare grundlæggende metoder og forhold bag design af digitale IC
Forklare, konstruere og analysere dele af et digitalt kredsløb under hensyntagen til tekniske og økonomiske forhold
Udvælge og dimensionere fundamentale digitale strukturer i MOS teknologi, så kredsløbene udnytter teknologiens potentiale med hensyn til areal, hastighed og effektforbrug
Udvælge og analysere beregnings-, kontrol- samt forbindelsesstrukturer, der bedst passer til et givet design problem
Beskrive og forklare egenskaber af undersystemer såsom hukommelse og ALU med hensyn til fysisk design (layout)
Designe og udlægge simplere porte under anvendelse af EDA designværktøjer
Undersøge og vurdere de opnåede resultater under design af simplere porte
Diskutere og fremlægge resultatet af designet på en klar og koncis måde i form af en standardiseret teknisk rapport
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. Realisering af beregningskredsløb. Øvelser: 1) Layout af digital komponent. 2) Simulering af layout på kredsløbs niveau. 3) Karakterisering af komponenter/celler.
