Návrh digitálních integrovaných obvodů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit studenty s moderními trendy v oblasti digitálních integrovaných obvodů. Jsou probírány postupy návrhu digitálního integrovaného obvodu včetně fyzické syntézy a vytvoření topologie digitálního čipu. Předmět dále seznamuje studentys vývojem moderních hradel a technologií pro digitální integrované obvodu a čipu. Jsou probírány i pokročilé verifikační techniky na jednotlivých úrovních návrhu.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Úvod do Verilogu, základní principy, kódování, syntaxe.

2.Postup návrhu digitálního integrovaného obvodu, technologické požadavky, specifikace. Popis pomocí HDL jazyků, Fyzická syntéza, topologie digitálního čipu.

3.Návrh topologie digitálního čipu, rozmístění, propojení; kontrola návrhových pravidel, extrakce parazitních vlivů. Rozmisťování funkčních bloků, zásady, rozvod napájení a hodin, význam verifikace.

4.Specifikace návrhu digitálních obvodů a popis v RTL

5.Simulace a verifikace návrhu digitálního obvodu (kompilace, testování)

6.Analýza míry pokrytí kódu (struktura kódu, míra využití stavů)

7.Syntéza v digitálních obvodech, namapování na technologickou knihovnu

8.Verifikace v návrhu digitálních obvodů na úrovni gate-level netlistu (vzory, detekce chyb)

9.Funkční verifikace návrhu (LEC) (RTL popis vs. syntetizovaný kód)

10.Implementace hradel na čipu floorplan, návrh rozmístění bloků, metodologie propojení, rozvod napájení a hodinový signál

11.Verifikace a simulace návrhu na úrovni hradel

12.Časová analýza, kritické cesty, řešení konfliktů. Verifikace integrovaných systémů význam a fáze verifikačních metod, návrh pro výrobní proces a výtěžnost, používané SW nástroje.

13.Techniky synchronizace asynchronních signálů

14.Assertions, pokročilé techniky verifikace číslicových obvod

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit studenty s moderními trendy v oblasti digitálních integrovaných obvodů. Jsou probírány postupy návrhu digitálního integrovaného obvodu včetně fyzické syntézy a vytvoření topologie digitálního čipu. Předmět dále seznamuje studentys vývojem moderních hradel a technologií pro digitální integrované obvodu a čipu. Jsou probírány i pokročilé verifikační techniky na jednotlivých úrovních návrhu.

Studijní materiály:

[1] Yang, Xiaokun: Integrated Circuit Design IC Design Flow and Project-Based Learning, Taylor & Francis Ltd, ISBN: 9781032030791, 2024

[2 ]Adel S. Sedra, P Smith: Microelectronic Circuits, 8th Edition, Oxford University Press, ISBN: 9780190853501, 2020

[3] Behzad Razavi :Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGraw-Hill Education, 2016

[4] James D. Plummer, Peter B. Griffin: Integrated Circuit Fabrication: Science and Technology, 1st Edition, Cambridge University Press, ISBN: 978-1009303583, 2024

[5]David J. Kinniment: Synchronization and Arbitration in Digital Systems., Wiley 200

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a integrované systémy (povinný předmět programu)