Projeto de Circuitos VLSI
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Electrónica e Sistemas Digitais |
Ocorrência: 2010/2011 - 2S
Ciclos de Estudo/Cursos
Língua de trabalho
Português
Objetivos
Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos sobre os aspectos tecnológicos dos circuitos integrados, bem como o domínio das técnicas básicas de projecto, por forma a que sejam capazes de especificar, conceber e realizar circuitos integrados digitais em tecnologia CMOS. Pretende-se também que os alunos adquiram experiência prática com o fluxo de trabalho e as ferramentas de CAD usadas no projecto de sistemas integrados complexos.
Programa
Fluxo de projecto de circuitos integrados(CIs): principais modelos, tarefas e ferramentas de apoio. Projecto "full-custom" e projecto baseado em células elementares ("standard cells").
Revisão dos fundamentos da tecnologia de fabrico de CIs MOS e do funcionamento eléctrico e lógico de circuitos baseados em dispositivos MOS. Modelação de dispositivos de dimensões submicrométricas. Perspectivas de evolução da tecnologia microelectrónica.
Modelação de interligações.
Circuitos CMOS sequenciais.
Estratégias de "clocking". Produção e distribuição de sinais de relógio.
Aspectos gerais de consumo de potência em circuitos CMOS.
Estilos de implementação de circuitos de elevada rapidez.
Concepção e projecto de CIs de aplicação específica baseados em "standard cells". Especificação de sistemas digitais com linguagens de descrição de "hardware".
Síntese automática de sistemas digitais e mapeamento para células elementares.
Realização física: "floorplanning", colocação e encaminhamento.
Simulação e verificação.
Projecto de subsistemas digitais constituintes de circuitos integrados complexos: circuitos aritméticos, blocos de memória, PLAs e outras estruturas regulares.
Princípios básicos do projecto de circuitos de baixa potência.
Bibliografia Obrigatória
Jan M. Rabaey, Anantha Chandrakasan, Borivoje Nikolic; Digital Integrated Circuits: A Design Perspective, Prentice-Hall, 2003. ISBN: 0-13-090996-3 (2ª edição; existe também em castelhano)
Bibliografia Complementar
Michael J. S. Smith; Application-Specific Integrated Circuits, Addison-Wesley, 1997. ISBN: 0-201-50022-1
Kang, Sung-Mo (Steve);
CMOS digital integrated circuits. ISBN: 0-0711-6427-8 )
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Nas aulas teóricas é apresentada a matéria fundamental e são discutidos aspectos relevantes relacionados com os trabalhos propostos. As aulas práticas são utilizadas para a execução de trabalhos práticos. Estão previstos 2 trabalhos sobre os seguintes temas: a) projecto "full-custom" de um circuito digital e sua validação; a) projecto de um circuito integrado de aplicação específica: síntese de alto nível, colocação e encaminhamento.
Software
Cadence IC Station (Layout design, physical synthesis)
Synopsys Design Compiler
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Obtenção de frequência
A nota de frequência Freq é calculada a partir das notas dos trabalhos práticos TP1 e TP2 pela fórmula
Freq = 0,5 x TP1 + 0,5 x TP2
Para obtenção de frequência, é necessário que Freq >= 8,0.
Fórmula de cálculo da classificação final
A classificação final à disciplina é dada por
NFinal = 0,5 x Freq + 0,5 x E
em que E é a nota do exame final.
Para obter aproveitamento à disciplina, é necessário ter E >= 7,5.
Exame final de 2:30H com consulta de apontamentos.
Avaliação especial (TE, DA, ...)
Exame especial que abarca a totalidade da matéria das aulas teóricas e práticas (3:00H, com consulta).
Melhoria de classificação
Melhoria da nota de exame: prova de características similares.