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Disciplina de Projeto Físico Digital

Ementa da disciplina

Conceitos e evolução da integração VLSI. Transistores CMOS e Lógica com CMOS: principais lógicas. Processo de fabricação CMOS e regras de desenho. Funcionamento estático e dinâmico de portas CMOS. Projeto físico de portas CMOS (leiautes das máscaras). Estilos de Projeto para Blocos Combinacionais. Projeto de Blocos Seqüenciais. Questões específicas sobre projeto. Estilos de Projeto para Blocos Aritméticos. Blocos de Memória (ROM, RAM etc). Projeto Eletrônico Automatizado.

Conteúdo das aulas

semana	conteúdo	arquivo
1^a	Introdução. Conceitos e evolução da integração VLSI. Sistemas integrados. Revisão sobre materiais semicondutores e do transistor MOS. Lógica com transistores MOS: portas lógicas básicas NMOS e CMOS. Portas lógicas complexas. Lógica com transistores de passagem.	aula 1: Conceitos e evolução VLSI, Transistor MOS
2^a	Processo de Fabricação: materiais, máscaras, teste do wafer, processo CMOS básico. Regras de desenho. Exemplos de layouts de portas lógicas em tecnologia CMOS.	aula 2a: Processo de Fabricação aula 2b: Regras de Lay-out
3^a	Modelos de Transistores MOS: Regimes de Funcionamento, Curvas I-V, capacitâncias de gate, canal, difusão, transistores submicrônicos, latchup. Modelos Spice.	aula 3a: Modelos de transistores MOS aula 3b: Modelos de transistores MOS de canal curto
4^a	O inversor CMOS. Funcionamento estático: tensão de threshold, margem de ruído, curvas VTC, consumo e robustez. Funcionamento dinâmico: capacitâncias, atrasos de propagação e consumo. (Prática de simulação elétrica - inversor e porta NAND)	aula 4: Inversor CMOS
5^a	Projeto de uma Célula, Estudo de Caso (porta NAND): leiaute, dimensionamento, atraso, consumo.	aula 5: Simulação com SPice
6^a
7^a	Avaliação; Projeto de uma Célula: edição de leiaute, extração e simulação.
8^a	Estilos de Projeto para Blocos Combinacionais: full custom, standard cells, full custom automático Projeto de Blocos Combinacionais: lógica estática (CMOS, lógica proporcional e transistor de passagem), lógica dinâmica (lógica dominó e outras técnicas dinâmicas).	aula 8: Estilos de Projeto aula 8: Projeto de Blocos Combinacionais
9^a	Exercícios
10^a	Blocos Seqüenciais: latches e flip-flops, condições de corrida (race).	aula 10: Projeto de Blocos Sequenciais
11^a	Interconexões: capacitâncias parasitas, buffers, buffers tristate, barramentos, resistências, atrasos RC, indutâncias. Estilos de Projeto para Blocos Aritméticos: bit-slice, geração parametrizada.	aula 11: Interconexões
12^a	Prática. Avaliação;
13^a	Blocos de Memória: ROM, RAM estática, RAM dinâmica, FLASH, e PLA. Projeto Eletrônico Automatizado: Ferramentas de EDA e projeto de um sistema.

trabalho sobre full adder