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Entwurf integrierter digitaler Schaltungen

Prof. Dr.-Ing. Blume

Die Vorlesung behandelt den Entwurf digitaler Schaltungen in CMOS-Technologie. Es werden alternative Schaltungstechniken zur Realisierung von Grundschaltungen vorgestellt und der Herstellungs- und Entwurfsablauf erläutert. Verschiedene Implementierungsformen von integrierten Schaltungen werden diskutiert und Entwurfstechniken mit Hardware-Beschreibungssprachen anhand diverser Beispiele behandelt. Aktuelle Aspekte von höchstintegrierten Schaltungen in modernen Halbleitertechnologien wie Leakage-Ströme etc. werden vorgestellt. Die Analyse des zeitlichen Verhaltens von Schaltungen wird anhand von Laufzeitmodellen durchgeführt.

Empfehlenswert: Kenntnisse entsprechend der Vorlesungen Grundlagen digitaler SystemeLogischer Entwurf digitaler Systeme und Digitalschaltungen der Elektronik.

Vorlesung

Termin:         Montag 10:00  -  11:30  Uhr (wöchentlich)

Beginn:        Mo., 15.10.2018     

Ende:           Mo., 28.01.2019

Raum:          Seminarraum 335, 3. OG, Neubau Technische Informatik

                    (Gebäudenummer: 3703, Raumnummer: 335)

Übung

Termin:         Montag  11:45  -  13:15 Uhr (wöchentlich)

Beginn:        Mo., 15.10.2018

Ende:           Mo., 28.01.2019

Raum:          Seminarraum 335 und Oberstufenlabor 135, Neubau Technische Informatik

                    (Gebäudenummer: 3703, Raumnummer: 335)

Kontakt:

eidsims.uni-hannover.de

Prüfung:

Art der Prüfung: Mündlich

Dauer: 30 Minuten

Mögliche Prüfungstermine:

Die Prüfungstermine werden in der Vorlesung bekannt gegeben. Nachweisprüfungen sind möglich.

Begleitmaterial für die Vorlesung:

Download über StudIP

Inhaltsverzeichnis

  • Einleitung
  • MOS-Transistor-Logik
  • Grundschaltungen in MOS-Technik
  • Verlustleistung von MOS-Schaltungen
  • Skalierungsgesetze 
  • Implementierungsformen integrierter Schaltungen
  • Herstellungsablauf, Layout und Prozessfolge von integrierten MOS-Schaltungen
  • Schalter-/Gatterlogik
  • Entwurf integrierter Schaltungen mit Hardware-Beschreibungssprachen
  • Analyse integrierter Schaltungen

Qualifikationsziele

Das Modul vermittelt erweiterte Kenntnisse zu physikalischen Eigenschaften digitaler integrierter Schaltkreise sowie deren Entwurf, Verifikation und Fertigung.

Nach erfolgreicher Absolvierung des Moduls sind die Studierenden in der Lage:

  • Physikalische Zusammenhänge integrierter, digitaler Schaltungen zu beschreiben
  • Schaltungen auf Gatter- bis zur Layoutebene zu verstehen und implementieren 
  • Technologische Barrieren und ihre jeweilige Lösung in der Herstellung zu beschreiben
  • Komplexe digitale Schaltungen in CMOS aufzubauen
  • Digitale Schaltungen zu entwerfen und zu simulieren

Ergänzende Vorlesungen

Logischer Entwurf digitaler Systeme

Digitalschaltungen der Elektronik

Architekturen der digitalen Signalverarbeitung

Electronic Design Automation