Studiengang Elektrotechnik und Informationstechnik ...

Studiengang Elektrotechnik und Informationstechnik
Studienschwerpunkt Mikroelektronik
Hauptstudium
Bezeichnung des Faches: IC- Entwurf II
Art des Faches: Vertiefungsmodul
Umfang in SWS: 4V/Ü
wann angeboten: Sommersemester (6. Semester)
Voraussetzungen für die Digitale Schaltungstechnik, IC- Entwurf I
Teilnahme:
Lehrformen: seminaristische Vorlesung
Leistungsnachweis: schriftliche Prüfungsleistung, 120 min, gemeinsam mit
IC- Entwurf III im 7. Semester;
Verwendbarkeit des Moduls: Elektrotechnik und Informationstechnik
verantwortlicher Professor: Prof. Dr. rer. nat. Jürgen Kelber
Grundlegende Literatur:
Rammig: „Systematischer Entwurf digitaler Systeme“
Weste: „Principles of CMOS VLSI Design“
Marwedel: „Synthese und Simulation von VLSI-Systemen“
Spaniol: „Arithmetik in Rechenanlagen“
Lernziele:
Vermittlung von Kenntnissen und Fertigkeiten zum Entwurf digitaler integrierter
elektronischer Systeme;
Lehrinhalt:
1. Logiksynthese
zweistufige Logik, Programmierbare Logikanordnungen (PLA),
Bündelminimierung, Faltung, mehrstufige Logik, weak Division, Library Mapping,
abstrakte und reale Gatter, allgemeine CMOS-Gatter, Synthese von CMOS-
Gattern, Retiming;
2. Datenpfade und Operationswerke
Addierer, Zweierkomplement, Subtrahierer, Komparatoren, ALU, Flags,
Multiplizierer, Booth-Recoding, vorzeichenbehaftete Multiplikation, Gleitkommazahlen,
Register, Registerfiles, Multiplexer, Busanordnungen, Slice-Technik;
3. Steuerwerke
Automatentypen, Realisierung der Zustandsspeicher, Zustandskodierung,
Realisierung der Kombinatorik, Mikroprogrammsteuerwerke, Ausgangskodierung,
Dekomposition von Automaten;
4. Behavioral Synthesis
Dekompositionsansätze, allgemeines Prozessormodell, Optimierungen auf quasialgorithmischer
Ebene, Trennung von Daten- und Steuerfluß, Control-
Datenflußgraphen, Scheduling, Allocation, Bestimmung des symbolischen
Steuerflusses;

5. Übungen
Simulation und Synthese, Zusammenspiel verschiedener Entwurfswerkzeuge
(ModelSim unter Mentor-Framework und Synopsys Design Compiler)