‫طراحی ‪)04- 353( VLSI‬‬
‫مدرس‪ :‬ارجمند‬
‫نيمسال دوم ‪09- 04‬‬
‫دانشکده مهندسی کامپيوتر‬
‫تمرین سری پنجم – ‪ – Logic Gates, Logical Networks, RC Delay‬مهلت تحویل تا روز امتحان پایان ترم‬
‫‪ .1‬در مدار روبرو به ازای چه ‪ transition‬ایی بدترین‬
‫و‬
‫حاصل میشود؟‬
‫(با توجه به خازن گرههای داخلی‪ ،‬تعيين کنيد که ورودیها در ابتدا چه مقداری داشته باشند‬
‫و به چه مقداری تغيير پيدا کنند)‪.‬‬
‫‪ .2‬برای مدار ‪ Domino‬زیر‪ ،‬حداقل خازن خروجی‬
‫چقدر باشد تا مدار به ازای تمامی‬
‫ترکيبهای ورودی درست کار کند؟‬
‫مقادیر تمامی خازنهای داخلی برابر‬
‫میباشد‪.‬‬
‫‪ .3‬در شکل مقابل‪ ،‬تأخير بين گرههای ‪ S‬و ‪ F‬را با استفاده از مدل المور بدست آورید‪.‬‬
‫‪ .4‬به منظور کاهش تأخير خط انتقال‪ k ،‬بافر هر یک با اندازهی ‪ h‬در طول مسير تعبيه کردهایم‪ .‬با استفاده از مدل تخمين تأخير المور‪ k ،‬و ‪h‬‬
‫بهينه و سپس تأخير مسير را بدست آورید‪.‬‬
‫طراحی ‪)04- 353( VLSI‬‬
‫مدرس‪ :‬ارجمند‬
‫نيمسال دوم ‪09- 04‬‬
‫دانشکده مهندسی کامپيوتر‬
‫‪ .5‬اگر تأخير معکوس کنندهی پایه با حداقل اندازه به هنگام تغذیهی بار مشابه خود برابر ‪ t‬باشد میخواهيم با تعدادی طبقات بافر که با‬
‫معکوس کنندهی مذکور شروع میشوند‪ ،‬سطرهای یک حافظهی ‪ Static CMOS‬که دارای ‪ 1224‬سطر و هر سطر حاوی ‪ 11‬بيت‬
‫‪ SRAM‬است را تغذیه کنيم‪ .‬ترانزیستورهای دسترسی حافظه ‪ SRAM‬با حداقل اندازه هستند و میخواهيم کمترین تأخير را داشته باشيم‪.‬‬
‫تعداد طبقات بافر و تأخير آن را محاسبه کنيد‪.‬‬
‫‪ .6‬مدار منطق‬
‫به دو حالت زیر پيادهسازی شده است؛ کمترین تأخير را محاسبه کنيد‪.‬‬
‫هر ورودی حداکثر معادل ‪ 20λ‬و خروجی باید باری معادل ‪ 100λ‬عرض ترانزیستور درایو کند‪.‬‬
‫‪ .7‬نحوهی کارکرد مدار زیر را توضيح دهيد‪.‬‬
‫‪ .1‬مدار زیر با پارامترهای داده شده را در نظر بگيرید‪:‬‬
‫‪lock Period 92ns‬‬
‫‪t clk q 42 ns‬‬
‫‪t se p 22 ns‬‬
‫‪t h ld 45 ns‬‬
‫‪N delay‬‬
‫‪15 ns‬‬
‫‪OR delay 22 ns‬‬
‫‪Inverter delay 5 ns‬‬
‫الف) بررسی کنيد آیا مدار به درستی کار میکنيد یا نه‪.‬‬
‫ب) بدون دستکاری مدار و صرفاً با قرار دادن گيتهای معکوس کننده به طوری که عملکرد مدار تغيير نکند سعی کنيد خطای زمانبندی مدار‬
‫را از بين ببرید‪.‬‬
‫ج) با فرض اینکه مدار فوق (قبل از قرار دادن معکوس کنندهها) بر روی تراشه پيادهسازی شده‪ ،‬آیا راهی برای کارکرد صحيح مدار وجود دارد؟‬
‫طراحی ‪)04- 353( VLSI‬‬
‫مدرس‪ :‬ارجمند‬
‫نيمسال دوم ‪09- 04‬‬
‫دانشکده مهندسی کامپيوتر‬
‫‪ .9‬الف) حداکثر فرکانسی که مدار زیر میتواند کار کند را بدست آورید‪.‬‬
‫‪122 s‬‬
‫‪old ti e‬‬
‫‪322 s‬‬
‫‪Inverter t pd 222 s t cd 122 s‬‬
‫‪NOR t pd 222 s t cd 152 s‬‬
‫‪t pd 222 s t cd 2 s et ti e‬‬
‫ب) در صورت حذف دو معکوس کنندهی ميانی‪ ،‬حداکثر فرکانسی که مدار میتواند کار کند چقدر است؟‬
‫توجه!‬
‫‪ .1‬در صورت وجود ایراد یا ابهام در مورد تمرین‪ ،‬میتوانيد در کالس حل تمرین یا از طریق گروه درسی اشکاالت خود را‬
‫مطرح کنيد‪.‬‬
‫‪ .2‬این تمرین به صورت فردی است‪.‬‬
‫‪ .3‬تمرینهای خود را به آدرس ‪ [email protected]‬ارسال کنيد‪.‬‬
‫موفق باشيد‬
‫خالقی ‪ -‬ایزدیراد‬