Departamento de Ingeniería Electrónica

4º Curso de Ingeniero de Telecomunicación

Escuela Superior de Ingenieros. Sevilla.

Curso 2000/2001

Dr. Miguel Ángel Aguirre Echánove.

Dr. Jonathan Noel Tombs.

Esta asignatura, de carácter optativo, representa un contacto más profundo del alumno con la electrónica digital, desde el punto de vista del diseño microelectrónico.

Se parte de los conocimientos de electrónica digital adquiridos por el alumno en la asignatura de segundo curso Circuitos Electrónicos, y complementa la formación en el uso de herramientas de diseño que se imparte en la asignatura troncal de cuarto curso denominada Diseño de Circuitos y Sistemas Electrónicos.

El objetivo de la asignatura es presentar de una forma estructurada, el diseño VLSI digital, con especial énfasis en las tecnologías CMOS, en la tecnología de circuitos programables y en el diseño de circuitos microelectrónicos para comunicaciones.

La asignatura tiene dos partes. En la primera se presentan los fundamentos del diseño VLSI, las estructuras y sistemas y se realizan ejercicios dirigidos.

En la segunda parte (que se corresponde con la optativa denominada Laboratorio de Microelectrónica Digital), se realizan ejercicios de laboratorio en paquetes comerciales de diseño, conducentes a la realización de un circuito ASIC, que incluya todas las fases de un diseño. Los circuitos así realizados se testarán y caracterizarán con medidas en laboratorio en la asignatura de Laboratorio.

No obstante se introducen algunos ejercicios prácticos de carácter obligatorio que ilustran los contenidos de la asignatura.

La asignatura es de carácter Optativo.

Número de créditos: 6, 3 teóricos y 3 prácticos.

Esta asignatura se apoya en la asignatura también optativa de Laboratorio de Microelectrónica Digital que contiene 6 créditos prácticos.

Se realizarán dos exámenes parciales liberatorios de materia respecto a la convocatoria de Junio. El primer parcial se realizará a finales de Enero o principios de Febrero, y el segundo en el mes de Junio. Para la superación de los exámenes será necesario obtener una nota igual o superior a 5.0 puntos. Los parciales no se compensan. La convocatoria de Septiembre no considera la eliminación de materia.

A lo largo del curso se propondrá un conjunto de prácticas, de las cuales se entregará una memoria. Es condición indispensable para aprobar la asignatura el haber realizado con aprovechamiento todas las prácticas del curso.

1. Introducción a la microelectrónica digital.
2. Tecnologías de fabricación de CI digitales: Bipolar, CMOS, BiCMOS y GaAs.
3. Diseño Lógico y Circuitos CMOS.
4. Diseño de células básicas digitales.

Bloque 2. Diseño de Subsistemas CMOS.

1. Operaciones de data--path.
2. Elementos de Memoria.
3. Sistemas de Control.

1. Metodología de diseño con tecnologías CMOS.
2. FPGA's
3. FPGA’s de última generación
4. Sistemas en un Chip (SOC)
5. Herramientas CAD.

1. Conceptos de Testabilidad.
2. Simulación de fallos.
3. Diseño para testabilidad.

1. Introducción al VHDL.
2. Programación en VHDL.
3. Síntesis con VHDL.

1. Microelectrónica digital para telecomunicaciones.
2. Estructuras básicas: Filtros FIR, IIR, FFT
3. Diseño de estructuras para DSP en VLSI.
4. Microelectrónica CMOS de alta velocidad.

A lo largo del curso se realizará un conjunto mínimo de prácticas que permita la compresión de lo expuesto en la teoría.

1. Diseño de un circuito CMOS elemental. Trazado de las máscaras.
2. Diseño y test de un circuito ASIC. Programación sobre una FPGA.
3. Diseño lógico mediante HDL de un circuito digital propuesto.

1. Weste M., Eshraghian K. Principles of CMOS VLSI Design, 2nd Ed., Addison--Wesley Readings, MA, 1993.
2. M.Abramovici, M.A.Breuer, A.D.Friedman. Digital System Testing and Testable Design. Computer Science Press, Potomac, Md. 1990.
3. D.A.Pucknell, K.Eshraghian. Basic VLSI Design, 3nd. Ed. Prentice--Hall 1993.
4. C.Mead, L.Conway. Introduction to VLSI Systems. Addison--Wesley, 1980.
5. Perry D.L. VHDL, 2dn Edition. McGraw--Hill. 1994.