Entwurf Integrierter Schaltungen II (EIS II)5 ECTS

Lectures:

• • Entwurf Integrierter Schaltungen II
    (Vorlesung, 2 SWS, Sebastian M. Sattler, Wed, 12:15 - 13:45, H15)
  • Übungen zu Entwurf Integrierter Schaltungen II
    (Übung, 2 SWS, Gürkan Uygur, Fri, 10:15 - 11:45, H4)

Empfohlene Voraussetzungen:

Digitaltechnik oder Technische Informatik I, o.ä.

It is recommended to finish the following modules before starting this module:

Entwurf Integrierter Schaltungen I (WS 2012/2013)

Inhalt:

Die Vorlesung zeigt die wichtigsten Minimierungsalgorithmen und Entwurfshilfsmittel für den automatisierten Entwurf (Synthese) von kombinatorischen Schaltungen (Schaltnetzen) auf.
Es folgen Methoden und Algorithmen beim Entwurf von synchronen sequentiellen Schaltungen (Schaltwerken), z.B. zur Zustandsreduktion, Zustandskodierung und Realisierung von Steuerwerken.
Außerdem werden die Grundlagen zu Laufzeiten und deren Modellierung, zur Entstehung/Vermeidung von Hasardfehlern, und der Zusammenhang zum Entwurf (a-)synchroner Schaltungen vorgestellt.
Zum Thema "Verifikation integrierter Schaltungen" gehören sowohl die Modellierung und Simulation mit Hardware-Beschreibungssprachen, die Simulations-Ebenen wie Logik- und Fehlersimulation, Binäre Entscheidungsdiagramme (BDD) und der Test Integrierter Schaltungen.
Ein weiteres Kapitel behandelt das "Technology Mapping", den Schritt von der Boole'schen Funktion zur Realisierung mit verschiedenen Technologien wie Standardzellen-ASICs oder programmierbaren Bausteinen (FPGAs).

• Einführung und Grundlagen des IC-Entwurfs

• Algorithmen zur Minimierung kombinatorischer Schaltungen

• Algorithmen zur Minimierung synchroner sequentieller Schaltungen (FSM)

• Laufzeiten in ICs, Hasards, Synchrone/Asynchrone Schaltwerke

• Logik- und Fehlersimulation

• IC Modellierung, Simulation und Synthese (mit der Sprache VHDL)

• Binäre Entscheidungsdiagramme (BDDs)

• Technology Mapping für ASICs und FPGAs

• Test Integrierter Schaltungen, Testfreundlicher Entwurf
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• wenden Kenntnisse über den automatisierten Entwurf digitaler Schaltungen und Systeme an

• verstehen verschiedene Verfahren zum automatisierten Entwurf von Schaltnetzen und Schaltwerken kennen

• sind in der Lage, den Entwurfsfluss von der Spezifikation bis zum Test von digitalen Schaltungen zu entwickeln

Literatur:

Lipp H. M.: Grundlagen der Digitaltechnik. München: Oldenbourg 1995
Geiger R. L.; Allen P. E.; Strader N. R.: VLSI Design Techniques for Analog and Digital Circuits. McGraw-Hill, 1996, ISBN: 0-07-100728-8
McCluskey, Edward J.: Logic design principles. Prentice-Hall, 1986, ISBN: 0-13-539784-7

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule | Entwurf Integrierter Schaltungen II/Technologie integrierter Schaltungen)
2. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule | Entwurf Integrierter Schaltungen II)
3. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Mikroelektronik | Kernmodule Mikroelektronik | Entwurf Integrierter Schaltungen II/Technologie integrierter Schaltungen)
4. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Entwurf Integrierter Schaltungen II)
5. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen | Studienrichtung Mikroelektronik | Kernmodule (Pflichtmodule) Mikroelektronik | Entwurf Integrierter Schaltungen II/Technologie integrierter Schaltungen)
6. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule) Mikroelektronik | Entwurf Integrierter Schaltungen II)
7. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): 1-4. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Mikroelektronik | Kernmodule Mikroelektronik | Entwurf Integrierter Schaltungen II/Technologie integrierter Schaltungen)
8. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): 1-4. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Entwurf Integrierter Schaltungen II)
9. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Schwerpunkt Eingebettete Systeme | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus EEI im Schwerpunkt Eingebettete Systeme)
10. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | Schwerpunkt Realisierung von Informations- und Kommunikationssystemen | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus EEI im Schwerpunkt Realisierung von Informations- und Kommunikationssystemen)
11. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Entwurf Integrierter Schaltungen II)
12. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Entwurf Integrierter Schaltungen II)
13. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die am 01. Oktober 2012 noch keine Wahlpflichtmodule begonnen haben) | 4 Elektronische Bauelemente, Schaltungen und Systeme)
14. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Entwurf Integrierter Schaltungen II)
15. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Entwurf Integrierter Schaltungen Digital | Entwurf Integrierter Schaltungen II)
16. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2012 | Masterprüfung | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 4 Elektronische Bauelemente, Schaltungen und Systeme)

Studien-/Prüfungsleistungen:

(Prüfungsnummer: 61902)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014, 2. Wdh.: SS 2014

1. Prüfer:

Sebastian M. Sattler

Termin: 23.07.2013, 10:00 Uhr, Ort: SR 01.030
Termin: 15.07.2014, 08:00 Uhr, Ort: H 10 TechF
Termin: 03.02.2015, 10:00 Uhr, Ort: SR 01.030