Introduktion till integrerad kretskonstruktion

Lärandemål

• konstruera statiska CMOS-grindar (pull-up-nät och pull-down-nät) och implementera dessa som standardceller.
• från enkla MOS-transistor-modeller, uppskatta statiska och dynamiska egenskaper hos CMOS inverterare och använda dessa egenskaper för att modellera komplexa grindar.
• härleda parametrar för normaliserad fördröjning med "logical effort" från kretsdiagram eller layout, och använda dessa parametrar för att uppskatta och avväga prestandamått såsom fördröjning för kritiska vägar och effektförbrukning i nutida och framtida CMOS-teknologier.
• finna kritiska vägar i mer komplexa kombinatoriska kretsar, såsom adderare, och bestämma och minimera dessas fördröjningar.
• analysera ledningsfördröjningsdominerade fall såsom klockdistribution och global ledningdragning och föreslå lämpliga buffringsmetoder för att minimera fördröjning och fördröjningsskillnader.
• designa enkla sekventiella system som uppfyller set-up- och hålltidskrav för klockade kretsar, inklusive effekten av metastabilitet vid synkronisering.
• analysera dynamisk och statisk effektförbrukning på krets och chipp-nivå samt föreslå lämpliga metoder för begränsning av total energi och effekt.
• använda automatiserade konstruktionsverktyg av industriellt snitt för att konstruera grundläggande kretselement i enlighet med det konstruktionsflöde som sådana verktyg stöder.