Microelectrónica
Descripción de la asignatura Microelectrónica, del Máster Universitario en Ingeniería de Sistemas Electrónicos.
Curso 2010/2011
AVISOS IMPORTANTES
Objetivos
La asignatura "Microelectrónica" pretende proporcionar a los futuros diseñadores de sistemas hardware o software o ingenieros microelectrónicos una visión que cubra desde los aspectos de diseño de sistemas hasta los de trazado físico, pasando por sus circuitos y bloques componentes, fundamentalmente centrados en tecnología CMOS, que es la más utilizada hoy en día para el diseño de circuitos de aplicación. Se asegurará también una introducción básica a las estructuras y procesos tecnológicos necesarios en la labor de diseño de circuitos integrados.
Programa
- Introducción al diseño de ASICs
Diseño VLSI Herramientas CAD Representación de circuitos y sistemas
- Lógica nMOS y CMOS:
Diagramas de Barras Lógica de conmutación Transistores: su funcionamiento Inversores Lógica de puertas
- Procesos básicos de fabricación CMOS. Reglas de diseño
Tecnología de semiconductores de silicio Proceso CMOS básico Reglas de diseño "Latchup"
- Lógica secuencial
Sistema de temporización Registros Pila (FIFO)
- Diseño de Subsistemas (1): PLA, Máquina de estados finitos
- Temporización
Criterio estricto de dos fases Extensiones a la temporización básica Generación de la señal de reloj Otras alternativas de temporización Estructuras lógicas CMOS temporizadas
- Caracterización del circuito
Resistencia Capacidad Características de conmutación. Retardo Excitación de grandes capacidades (dimensionado de los transistores de una puerta CMOS) Consumo de potencia (estática y dinámica). Dimensionado de las pistas de alimentación.
- Métodos de diseño CMOS
Entrada/salida del chip Diseño estructurado Plano de Base Alternativas de diseño de chips CMOS (Redes predifundidas, biblioteca de células estandar, full-custom, FPGAs, ...) Aspectos económicos Hoja de datos ("datasheet")
- Test de Circuitos Integrados. Diseño para test
Necesidad del test Controlabilidad, Observabilidad y Modelos de Fallos Estrategias de diseño para test:
Técnicas "ad-hoc" Técnicas estructuradas Técnicas de auto-test Test a nivel de sistema
- Diseño de Subsistemas (2):
Sumadores, Desplazadores Memorias: RAM, ROM
- Diseño de un sistema digital complejo
Bibliografía
- N. Weste, D. Harris (Libro de referencia)
- J.M. Rabaey
- N. Weste, K. Eshraghian
Principles of CMOS VLSI Design: A Systems Perspective Addison Wesley, 1993
- A. Mukherjee
Introduction to nMOS and CMOS VLSI Design Prentice-Hall, 1986
- C. Mead, L. Conway
Introduction to VLSI Systems Addison-Wesley, 1980
Evaluación
La evaluación de la asignatura se realizará a través de un examen escrito de naturaleza marcadamente práctica. En él el alumno, con o sin la utilización de textos de consulta o apuntes según los casos, deberá resolver problemas, diseños o cuestiones basados en los aspectos desarrollados en clase. Asimismo se deben realizar trabajos prácticos o ejercicios de obligatorio.
Profesorado
Imparten la asignatura:
Documentación
Ejercicios propuestos- Ejercicio 1: lógica de conmutación. Fecha de entrega en la web de moodle de la asignatura: 17 de Octubre de 2010.
Enlaces
Revistas
- EE Times (www.eetimes.com) Noticias de la industria electrónica para Ingenieros Electrónicos (Electrical Engineering) y gestores de ingeniería.
- Electronic Design (www.elecdesign.com). Tecnologías emergentes para soluciones de diseño.
- FPGA Journal (www.techfocusmedia.net/fpgajournal/). Noticias del mundo de las FPGAs.
- EDN (www.e-insite.net/ednmag/) Información técnica sobre circuitos analógicos, ASICs, de Comunicaciones, DSP, Herramientas EDA, Sistemas Empotrados, Memoria, Microprocesadores, Multimedia, Potencia, Lógica Programable, Test.
- EE Design (www.eedesign.com) Herramientas de diseño y metodologías.
- Electronic Business News (www.ebnews.com/) Productos y Mercados, resultados trimestrales de empresas del sector.
- Semiconductor Business News (www.siliconstrategies.com/) Noticias técnicas, de productos, de fabricantes.
- Solid State Technology (sst.pennnet.com) Semiconductores, fabricación de obleas, circuitos integrados, procesos, equipos, etc.
- Mundo Electrónico (www.mundo-electronico.com) Semiconductores, Componentes Electrónicos, Instrumentación Electrónica y Telecomunicaciones – española.
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