Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    IC tervezés

    A tantárgy angol neve: IC Design

    Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2013. június 30.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    Mikroelektronika mellékszakirány

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIEEM400 7 4/0/0/v 5 1/1
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Poppe András

    egyetemi docens

    Elektronikus Eszközök Tsz

    Dr. Farkas Gábor

    egyetemi adjunktus

    Elektronikus Eszközök Tsz

    Dr. Gärtner Péter

    egyetemi adjunktus

    Elektronikus Eszközök Tsz.

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Programtervezés, digitális tervezés, Elektronika I-II.

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    -

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tárgy megismerteti az integrált áramkörök tervezésének eszközeit és módszereit, a korszerű számítógépes tervezőrendszerek felépítését és funkcióit. Ismereteket ad az ezen rendszerekben alkalmazott tervezési (szimulációs és szintézis) lépések algoritmusairól, részletesen bemutatja a standard cellás IC tervezés menetét a specifikációtól a részletes layuout kialakításáig. Érinti a tesztelhetőre tervezés kérdéseit, ismereteket ad az analóg tervezés és az RF tervezés területéről is.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    Ismétlés, az IC technika alapjai

    A planáris technológia lényege, maszkok. Egyenszilárdságú technológia, kihozatal. Tervezési szabályok, lambdás tervezés

    (C)MOS alapismeretek. Alapkapuk és egyszerűbb áramkörök megvalósítása tranzisztor szinten: kapcsolási rajz, absztrakt layout, méretezés, részletes layout

    Az IC tervezés metodikája

    különböző absztrakciós szintek: leírásmódok, szimuláció, a terv ellenőrzése az adott absztrakciós szinten

    Top-down és bottom-up design, hierarchikus tervezés.

    Tervezőrendszerek

    Magas szintű IC tervezés

    Hardverleíró nyelvek (VHDL vagy Verilog). Viselkedési leírás, RTL leírás, struktúrális leírás.

    IP alapú tervezés

    Magas szintű szimuláció

    Hardverszintézis

    Standard cellás IC tervezés

    Cellakönyvtár fogalma

    Áramkörbevitel: logikai kapcsolási rajz, HDL szintű leírás, generált blokkok

    Pre-layout szimuláció

    Floor plan, részletes layout, post-layout szimuláció, gyártáselőkészítés

    Tervezőrendszerek:

    A nyílt tervezőrendszer fogalma.

    A Cadence Opus rendszer, mint példa áttekintése (standard cellás, illetve tranzisztor szintű tervezés).

    Tervezői "adatbázis", konfigurációs lehetőségek

    Tesztelhetőre tervezés, tesztelés

    Hibamodellek, hibaszimuláció

    Kombinációs hálózatok tesztelése

    Szekvenciális hálózatok tesztelése. A tesztelhetőség mértéke: beállíthatóság, megfigyelhetőség.

    Tesztelhetőre tervezés egyszerű módszerei, scan design

    Áramkörök felkészítése NYÁK szintű tesztelhetőségre: peremfigyelés (boundary scan)

    Tranzisztor szintű áramkörtervezés

    Standard cellák tervezése, full custom tervezés

    Analóg áramkörök tervezése: analóg alapkapcsolások. Analóg layout-ok kialakításának szempontjai. Parazita hatások, illeszkedési szabályok. Layout visszafejtés, LVS

    Az alkatrészek modellezési kérdései.

    Az RF tervezés kérdései, modellezési problémák

    Fizikai hatások figyelembevétele a szimuláció folyamán (pl. elektro-termikus szimuláció). Tokozás hatása (termikus, nagyfrekvenciás viselkedés)

    Az IC technika perspektívái, trendek

    Teljes rendszerintegráció egy chip-en: passziv alkatrészek, nem elektromos funkciók

    Deep-submicron technológia problémái, disszipációsűrűség, vezetékezés kérdései

    Temperature-aware design

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás, melynek keretében gyakorlati ismereteket is nyújtó példákat is ismertetünk, esettanulmány jelleggel, esetnként on-line számítógépi demonstrációval.

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban:

    A tárgyból egy db. nagyzárthelyit íratunk.. A vizsgára bocsátás és aláírás szerzés feltétele a min. elégséges zh. eredmény. A megszerzett aláírást későbbi vizsgázás esetén a TVSz szerint elfogadjuk.

    b. A vizsgaidőszakban:

    A tárgy vizsgával zárul. A vizsgáztatás módja: írásbeli vizsga, amelynek alapján a hallgatók elégségestől jóig megajánlott jegyet kapnak. Az elégtelen írásbeli elégtelen vizsgát jelent. A többiek javításért illetőleg jelesért szóbelizhetnek.

    c. Elővizsga: a tárgyból nem tartunk elővizsgát.

    11. Pótlási lehetőségek

    Elégtelen nagy zh. estére a szorgalmi időszakban 1 pótlási lehetőséget biztosítunk. A nagy zh vizsgaidőszakban a TVSZ szerint pótolható

    12. Konzultációs lehetőségek

    Zh írás előtti napon, ill. vizsganapok előtti napon, továbbá az előadóval történő személyes egyeztetéssel.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Neil Weste, Kamram Eshranghian: Principles of CMOS VLSI design, 1993 ISBN 0-201-53376-6

    Smith Douglas: HDL chip design, 2003 ISBN 0-9651934-3-8

    CADENCE tervezői útmutatók, tanszéki sillabuszok

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    :

    Kontakt óra

    60

    Félévközi készülés órákra

    15

    Felkészülés zárthelyire

    30

    Házi feladat elkészítése

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    15

    Vizsgafelkészülés

    30

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr.Poppe András

    Egyetemi docens

    Elektronikus Eszközök Tsz

    Dr. Farkas Gábor

    Egyetemi adjunktus

    Elektronikus Eszközök Tsz

    Dr. Gärtner Péter

    Egyetemi adjunktus

    Elektronikus Eszközök Tsz.