- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - シ
- 時間割コード
Course Code - 62502
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - ＬＳＩモジュール・機能設計工学
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 秋/2
- 2
- 担任者名
Instructor - 長谷川 謙一
- 曜限
Day/Period - 火3
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
ＬＳＩは数億個の多数のトランジスタで構成されて機器全体の機能を実現できる規模となっており，システムＬＳＩとも呼称される。パーソナルコンピュータに使用されるＣＰＵには複数個のプロセッサが内蔵され，またデジタルＡＶ機器に使用されるＬＳＩには動画や音声の圧縮，暗号化処理など多岐に渡る機能が搭載されている。このような大規模なＬＳＩを短期間で正確に設計するために，体系的な設計手法が構築され，また頻繁に使用される回路が多数準備されている。
本講義では頻繁に使用される回路の構成，動作原理を学ぶ。さらに膨大な素子数のＬＳＩを効率的に最適設計する手法と計算機の利用を講義し，秋学期の最後にはプロセッサの構成・動作を学ぶ。到達目標 / Course Objectives
集積回路で頻繁に使用される回路の構成と動作原理の理解する。
膨大な素子数のトランジスタで構成される集積回路を，正確に，速く，ミスなく，設計する手法の基本を理解する。
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
第1回 大規模ＬＳＩの進歩とその課題 設計手法 カレントミラー回路
第2回 ＣＭＯＳアナログ基本回路 ソース接地回路 ソース結合差動対
第3回 メモリ回路 ＳＲＡＭ フラッシュメモリ ＤＲＡＭ
第4回 アナログ－デジタル変換の基本 コンパレータ回路 演算増幅回路
第5回 ＤＡ変換回路 抵抗ストリング型 電流加算型 容量アレイ型
第6回 ＡＤ変換回路Ⅰ 計数型 逐次比較型 容量アレイ型
第7回 ＡＤ変換回路Ⅱ 並列型 直並列型 ΔΣ型
第8回 加算回路 減算回路 リップルキャリー型 キャリーセレクト型
第9回 乗算回路 アレイ形並列乗算回路 キャリーセーブ型
第10回 フィルタ回路 スィッチト・キャパシタ・フィルタ デジタルフィルタ
第11回 同期回路 ＰＬＬ 電圧制御可変発振回路
第12回 プロセッサＭＰＵの構成 プログラム制御 パイプライン動作
第13回 ＬＳＩ設計手法Ⅰ 設計の手順 設計抽象度 ＲＴＬ設計 動作設計
第14回 ＬＳＩ設計手法Ⅱ フルカスタム ゲートアレイ ＰＬＤ ＦＰＧＡ
第15回 ＬＳＩの消費電力 実装 信頼性授業時間外学習 / Expected work outside of class
シラバスで指定している教科書や参考書の範囲を読み、内容を把握するように予習すること。
次回の授業範囲における専門用語の意味等を理解しておくように予習すること。
授業資料、教科書、ノートを読み返し、授業内容の理解に努めるよう復習をすること。
- 成績評価の方法・基準
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Course Content
定期試験（筆記試験）の成績と平常成績で総合評価する。筆記試験の成績で評価する。左記の成績が基準に達しない場合は，演習問題の提出状況を加算（max10点）して，総合評価する。
基準 / Evaluation Criteria
（１）集積回路で頻繁に使用される回路の構成と動作原理の理解度。
（２）膨大な素子数のトランジスタで構成される集積回路を，正確に，速く，ミスなく，設計する手法の理解度。
- 教科書
Textbooks 岩田穆 ＣＭＯＳ集積回路の基礎 ＩＳＢＮ４－８７６５３－１１１－０ Ｃ３０５５ 科学技術出版 毎回ハンドアウトを配布して教科書を補う
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参考書
References 鈴木五郎 システムＬＳＩ設計入門 ＩＳＢＮ４－３３９００－７５３－６ コロナ社 岩田穆 ＶＬＳＩ工学 基礎・設計編 ＩＳＢＮ４－３３９０１－８７７－５ コロナ社
- 備考
Other Comments 適宜演習問題を配布・回収して理解を促進する