Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A8M34ICS
Anotace:
Předmět seznamuje s metodologiemi návrhu analogových, číslicových a smíšených integrovaných systémů. Zabývá se
detailním popisem technologických procesů pro výrobu IO; technologií CMOS a moderními trendy; pravidly a zásady
tvorby topologie aktivních i pasivních komponent. Seznamuje s metodologií číslicových a smíšených IO.
Cíle studia:
Student bude rozumět problematice návrhu integrovaných obvodů a integrovaných systémů.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Historický přehled vývoje Mikroelektroniky a integrovaných obvodů, Moorovy zákony, současné trendy. |
| 2. | | Metodologie návrhu analogových, digitálních a smíšených integrovaných systémů (top down, bottom up), |
úrovně abstrakce návrhu, Aplikačně specifické integrované systémy, typy, zásady hierarchie, porovnání
vlastností, ekonomika návrhu
| 3. | | Technologický proces výroby integrovaných obvodů - materiály, výroba monokrystalu, příprava substrátů, |
druhy litografie, leptání
| 4. | | Technologický proces výroby integrovaných obvodů - iontová implantace, difúze, epitaxní růst, metody |
nanášení vrstev CVD, PVD, zapouzdření integrovaných obvodů
| 5. | | Základní CMOS proces, technologický postup výroby, topologické masky, metody izolací, druhy CMOS |
procesů, technologie propojování
| 6. | | Moderní technologie IO, submikronové technologie, SOI technologie, technologie "Strained silicon", RF IO, |
víceúrovňová metalizace (dual Damascene).
| 7. | | Návrh a plánování topologie IO, návrhová pravidla a jejich kontrola, parazitní struktury, extrakce parazitních |
analogových struktur, topologie aktivních a pasivních komponent.
| 8. | | Metodologie a prostředky pro návrh číslicových, analogových a smíšených integrovaných systémů. Druhy |
analýz (DC, Transientní, AC, šumová, PSS, PAC). Význam a tvorba testů IO.
| 9. | | Specifika analogového návrhu, technologické požadavky, hierarchické členění, modely a knihovny pro |
analogové bloky, analogové systémy s nízkou spotřebou.
| 10. | | Specifika a postup návrhu číslicového IO, volba technologie, metody abstrakce digitálního návrhu, verifikace. |
Jazyky pro návrh (VHDL, Verolog), RTL úroveň, syntéza.
| 11. | | Návrh topologie číslicového IO: Návrh rozmístění, propojení, kontrolní a optimalizační mechanismy, kontrola |
návrhových pravidel, extrakce parazitních vlivů. Rozmisťování funkčních bloků, zásady, rozvod napájení a hodin, druhy verifikace.
| 12. | | Specifika smíšeného návrhu (mix-signal), technologické požadavky, hierarchické členění, modely pro |
analogové a číslicové bloky. Metody propojení analogových a číslicových bloků.
| 13. | | Význam a metodologie systémového návrhu rozsáhlých integrovaných obvodů, role behaviorálních modelů a jejich použití. |
| 14. | | Návrh a technologie mikro-elektro-mechanických integrovaných systémů MEMS, technologie, aplikace. |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Úvod do Unixu a návrhového systému CADENCE. (PC Lab) |
| 2. | | Knihovny technologií CMOS, Simulace analogových IO, Simulátor Spectre. (PC Lab) |
| 3. | | Vlastnosti logických hradel a přenosového hradla CMOS. (PC Lab) |
| 4. | | Ukázka analogového návrhu, tvotba testů. (PC Lab) |
| 5. | | Vliv technologického rozprylu, Simulace v rozích (Corner analysis), Simulace Monte Carlo. (PC Lab) |
| 6. | | Návrh topologie analogového IO. (PC Lab) |
| 7. | | Návrh topologie analogového IO. (PC Lab) |
| 8. | | Kontrola návrhových pravidel, extrakce parazitních kapacit. (PC Lab) |
| 9. | | Ukázka Digitálního návrhu, simulace. (PC Lab) |
| 10. | | Syntéza a verifikace digitálního návrhu. (PC Lab) |
| 11. | | Návrh struktur optických součástek pro informatiku a optické senzory. (PC Lab) |
| 12. | | Návrh struktur optoelektronických součástek pro informatiku a optoelektronické senzory, náhradní elektrické obvody optoelektronických součástek. (PC Lab) |
| 13. | | Základní principy návrhu optických a optoelektronických integrovaných obvodů. (PC Lab) |
| 14. | | Presentace prací, zápočet. (PC Lab) |
Literatura:
| 1. | | Michael Smith: Application-Specific Integrated Circuits, Addison-Wesley, 1998 |
| 2. | | P. Gray, P Hurst, S. Lewis, R. Mayer: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, John Wiley and Sons, |
2000
| 3. | | E. Sinencio, A. Andreou: Low-Voltage/Low-Power Integrated Circuits and Systems, John Wiley and Sons, |
1998
| 4. | | Mark Zwolinski : Digital System Design and VHDL , Prentice-Hall, 2000 |
Požadavky:
Student musí dobře rozumět principu funkce elektronických součástek (unipolární, bipolární tranzistor) a obvodové analýze. Předpokládá se znalost modelování a simulace elektronických obvodů.
Klíčová slova:
Mikroelektronika, Návrh IO
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 21.12.2024 15:50:34, semestry: Z,L/2024-5, Z/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |