Del 11: Latcher og vipper

Størrelse: px
Begynne med side:

Download "Del 11: Latcher og vipper"

Transkript

1 el 11: Latcher og vipper NGVAR BERG I. Innhold Konvsjonelle latcher og vipper i CMOS blir gjnomgått. Latcher som styres av to klokkefaser blir diskutert. Lacher og vipper med, og able blir prestert. Latcher med logikk introduseres og differsielle vipper presteres. Til slutt blir ekte -fase latcher og vipper introdusert. Alle hvisninger til figurer er relevant for Weste & Harris [1]. 1. Innhold. 2. Konvsjonelle CMOS latcher. Kapittel side Konvsjonelle CMOS vipper. Kapittel side Latcher og vipper som kan tes. Kapittel side Latcher og vipper som kan ables. Kapittel side Latcher med logikk. Kapittel side iffersielle vipper. Kapittel side Ekte -fase (TSPC) latcher og vipper. II. Konvsjonelle CMOS latcher (Kapittel side ) * Terskelfall [2]. Pass transistor C karakteristikk. Tilstand på d lagrede nod () kan påvirkes av støy på utgang (også ), slik at lagringsnod er utsatt for dringer fra utgang. I Fig. 1 (b) er det vist transmisjonsport som latch. vil fungere bedre n pass transistor, m vil også ha begrsninger som latch. Ved å utvide fra pass transistor til transmisjonsport har vi bare fjernet d første begrsning. Utvidels medfører også et behov for et invertert kontrollsignal. Fig. 2. ynamisk latch med transmisjonsport og inverter. (FIG9.17c) I Fig. 2 har vi lagt til inverter på utgang slik at utgang blir invertert og dermed isolert latchs lagrede verdi fra utgang. Latch er da ikke utsatt for støy fra utgang, m vil forsatt være dynamisk og med inngang koblet til source/drain terminal på transistor. (a) (b) Fig. 1. ynamisk -transistor- og transmisjonsport latch. (FIG9.17a og b) I prinsippet kan man lage latch ved hjelp av transistor som vist i Fig. 1 (a). Ideelt vil utgang følge inngang når er høy og holde verdi når er lav. I utgangspunktet er ofte få transistorer å forterekke framfor flere transistorer når man implemtere krets. For pass transistor som latch vil det imidlertid være fire viktige begrsninger: Fig. 3. ynamisk latch med inverter og transmisjonsport. (FIG9.17d) Utgang vil ikke svinge mellom GN og V. Spesielt vil ikke nmos transistor kunne brukes til å drive logisk høy verdi (V ) på grunn av terskelfall. Utgang er dynamisk, dvs. utgang vil være udrevet og flyte når kontrollsignalet () er lavt. ette kan medføre at utgang dres slik at latch ikke holder riktig verdi. Inngang driver direkte til source/drain terminal på transistor og ikke gate terminal. ette kan resultere i merkbar støy og gjør det vanskelig å prediktere forsinkelse i krets. Fig. 4. Klokket CMOS latch. (FIG9.18)

2 I Fig. 3 er det vist latch med inverter og transmisjonsport. Vi har nå inngang koblet til gate, m utgang vil være utsatt for støy. En logisk ekvivalt krets som vist i Fig. 3, m med mindre arealbehov er klokket CMOS inverter (C 2 MOS) som er vist i Fig. 4. C 2 MOS er noe tregere n n inverter og transmisjonsport fordi transistore som styres av klokkesignale aldri vil bidra i parallell. et er derfor ikke vanlig å bruke klokket CMOS på inngang til latch. Fig. 7. Statisk latch med utgang. (FIG9.17g) Fig. 5. Statisk latch med transmisjonsport og inverter og tilbakekobling i motfase øverst. Tilbakekobling med C 2 MOS nederst. (FIG9.17e) Fig. 8. Statisk latch med utgang og svak uklokket tilbakekobling. (FIG9.17i) inverter er erstattet med svak 1 inverter. Når latch sampler (latcher inn) vil inngangsignalet via inngangsinverter og transmisjonsport overstyre tilbakekobling slik at utgang får ny verdi. Når transmisjonsport er skrudd AV vil tilbakekobling være tilstrekkelig sterk til å holde verdi på. ne latch er derfor statisk. A. Varianter av transparte latcher Ved å kombinere latche i Fig. 2 og 3 og klokke transmisjonsporte i motfase får vi statisk latch som vist i Fig. 5. et som nå mangler er gate terminal innngang. inn WR R ut Fig. 6. Statisk latch med inverter inmngang og utgang. (FIG9.17f) I Fig. 6 har latch fått inverter på inngang og utgang blir dermed på grunn av to inverteringer. Utgang lastes av C 2 MOS inverter i tillegg til eksterne kretser. En raskere latch der last på utgang er redusert er vist i Fig. 7. ette er latch som ikke har no av de begrsninger som ble beskrevet for pass transistor latch. Vi ser imidlertid at latch har blitt relativt kompleks, som medfører økt tidsforsinkelse, effektforbruk og økt areal (utlegg). Enklere latcher med gode elektriske egskaper baseres på latch i Fig. 7 med forklinger som øker latchs ytelse og reduserer arealbehovet. En forkling av latch i Fig. 7 er vist i Fig. 8, der C 2 MOS Fig. 9. Statisk latch for FPGA (Field Programmable Gate Array). (FIG9.17j) Latch som er vist i Fig. 9 brukes typisk i registre eller FGPA (Field Programmable Gate Array) kretser. Latch styres av kontrollsignale W R (WRite) og R (Rea). Legg merke til at inngang er koblet til pass transistor. ette betyr at nod i utgangspunktet ved latching ikke kan trekkes helt opp til logisk 1 (V ), m vil evtuelt bli trukket helt opp til logisk 1 ved hjelp av inverter i tilbakekobling. Latche har vanligvis sammkoblet utgang som forutter at bare av mange latcher med felles utgang kan selekteres ved et gitt tidspunkt. En ann variant av statisk latch er vist i Fig. 10. Inverter til vstre brukes for å gerere klokke invertert lokalt. Inngang er koblet til source/drain terminaler på transmisjonsport slik at man må være oppmerksom på at latch kan 1 Med svak inverter mes inverter som leverer lite strøm på grunn av lite W/L forhold for transistore.

3 svak III. Konvsjonelle CMOS vipper (Kapittel side ) Fig. 11. ynamisk vippe. (FIG9.19a) Fig. 10. Statisk latch variant. (FIG9.17k) være tung å drive for inngang. Latch kan utvides med inverter før transmisjonsport og dermed vil utgang bli. Tilbakekobling er nå delvis klokket, dvs. blir precharget til logisk 1 dersom = 0 (som betyr at = 1) og trukket ned til 0 når = 1 og = 1 (som betyr at = 0). Når latch skal sample, dvs. når = 1 må transmisjonsport overstyre precharge i tilbakekobling, og derfor er pmos transistor i tilbakekobling svak. B. Mål Forstå hvordan konvsjonelle latcher i CMOS kan implemteres. C. Notater En dynamisk vippe er vist i Fig. 11. ne vipp er satt samm av to dynamiske latcher som klokkes i motfase. Fig. 12. Statisk vippe. (FIG9.19b) En statisk vippe med to statiske latcher som er klokket i motfase er vist i Fig. 12. ne vipp har både og utganger. et er vanlig at vipper bare har klokkeinngang og gererer invertert klokkesignal lokalt. Z U TP1 TP2 2 2 C MOS 1 C MOS 2 t00 Fig. 13. Statisk vippe ved negativ klokkeflanke og lokal gerering av invertert klokke. (FIG9.19b) Ved lokal gerering av invertert klokkesignal kan man få lit forsinkelse for det inverterte klokkesignalet som vist i Fig. 13. Ved negativ klokkeflanke, dvs. skifter fra 1 til 0 vil det ta viss tid t 00 der begge klokkesignale er lave. Signalveier som er markert med tykke linjer er da PÅ. Vi ser at d første transmisjonsport T P 1 er PÅ slik at inngangslatch sampler inngang. Tilbakekobling i inngangslatch burde vært skrudd av, m vil i period t 00 ha ett opptrekk som er PÅ. ette opptrekket er egtlig bare PÅ når = 0 som betyr at

4 = 1. I situasjon der inngang = 1 får vi konflikt i nod fordi inngang via inverter og TP1 vil drive til 0 ms tilbakekobling vil drive til 1. ette er bare et temporært problem fordi vi må forutte at dres til 1 før positiv klokkeflanke kommer. Etter t 00 vil tilbakekobling skrus AV og node og vil få riktig verdi drevet fra inngang. Problemet er mer betydelig n man kan få inntrykk av ved bare å studere inngangslatch i period t 00. Husk at utgangslatch har samme klokkesignaler slik at i period t 00 vil transmisjonsport for utgangslatch TP2 også være feilaktig PÅ. ette medfører at nod Z vil påvirkes av (direkte fra ) og via tilbakekobling i utgangslatch C 2 MOS 2. Vi ser at bare opptrekket i tilbakekobling er PÅ slik at tilbakekobling vil førsøke å precharge Z til 1. korrekte funksjon til utgangslatch er at TP2 er AV og tilbakekobling er PÅ. Vi ser at i period t 00 er hele vipp transpart slik at kan påvirke og direkte. En kritisk situasjon er når Z = 0 og U = 1 rett før t 00 og = 1 som betyr at Z drives mot 1 via og fra. I dne situasjon er ikke tilbakekobling i utgangslatch aktiv og Z kan derfor drives til 1, som igj drer U til 0 og bidrar til å holde Z = 1 feilaktig. Når period t 00 er over vil TP2 stge, m dette er for st til å unngå feilaktig dring av utgange Fig. 15. Statisk vippe med tofase ikke-overlappde klokker. (FIG9.21) B. Notater Z U TP1 TP2 2 2 C MOS 1 C MOS 2 t11 Fig. 14. Statisk vippe ved positiv klokkeflanke og lokal gerering av invertert klokke. (FIG9.19b) Vi får et tilsvarde problem ved positiv klokkeflanke som vist i Fig. 14. I period t 11 vil begge klokkesignale være høye slik at vipp blir temporært transpart. Riktig vippe funksjon er at inngangslatch ikke sampler inngang, m har aktiv tilbakekobling. ette betyr at TP1 skal være AV og C 2 MOS 1 skal være PÅ. For utgangslatch skal TP2 være PÅ og tilbakekobling C 2 MOS 2 være AV. I period t 11 kan vi få alvorlig situasjon dersom node og dres på grunn av og tilbakekobling C 2 MOS 1 i inngangslatch ikke kan overstyre TP1. I dne situasjon blir vipp transpart. En vanlig løsning på problemet med delvis transparte vipper er å bruke tofase ikke-overlappde klokker som vist i Fig. 15. A. Mål Forstå hvordan konvsjonelle vipper i CMOS kan implemteres.

5 IV. Latcher og vipper som kan tes (Kapittel side ) Latch Vippe Fig. 19. Asynkron latch med signal. (FIG9.24) Fig. 16. Symboler for latch og vippe med signal. (FIG9.24) et er praktisk å kunne bytte et signal slik at tilstand til et sekvseringselemt er kjt ved oppstart. Symboler for latch og vippe med signal er vist i Fig. 16. et er to typer av : Synkron. Synkrone signaler må være stabile før up- og hold tid ved klokkeflanker. En latch med asynkron er vist i Fig. 19. NAN port på inngang fungerer som beskrevet for latch med synkron, dvs. via og tes til 0 når = 1 og = 1. Latch blir da resatt via transmisjonsport på inngang. et er i tillegg plassert dynamisk NAN port i tilbakekobling slik at nod kan tes til 1, og dermed utgang tes til 0 når = 1 og = 0. ette betyr at utgang tes til 0 når = 1 uavhgig av og. Asynkron. Asynkrone signaler ter et elemt uavhgig av klokkesignaler. Fig. 20. Aynkron vippe med signal. (FIG9.24) Fig. 17. Synkron latch med signal. (FIG9.24) En latch med synkron er vist i Fig. 17. Som kjt er ikke latch følsom for inngang når = 0. NAN port på inngang av latch vil slippe gjnom når er 1, vi har for 2inngangs NAN port (NAN2) = som gitt at = 1 kan forkles til =. Når = 0 kan uttrykket for NAN port forkles til = 1. Når transmisjonsport åpner for = 1 vil latch sample inn t eller 1. I det siste tilfellet skal latch tes slik at utgang = 0 uavhgig av. Vi legger merke til at latch ikke tes før = 1. Fig. 18. Synkron vippe med signal. (FIG7.24) En vippe med synkron er vist i Fig. 18. For inngangslatch i vipp gjelder samme argumtasjon som for synkron av latch, m der inngangslatch er klokket i motfase 2. 2 Inngangslatch kan tes når = 0. En vippe med asynkron er vist i Fig. 20. Inngangslatch vil presse nod til 1 når = 1 uavhgig av, og (tidligere) verdi på. Når = 0 vil nod få verdi 1. Vi har da situasjon der nod blir satt til 1 fra via transmisjonsport når = 1 eller fra d dynamiske NAN port når = 0. ette betyr at blir resatt til 1 uavhgig av og blir resatt til 1. Legg merke til at dne vipp tes til 1 når = 1. Fig. 21. Aynkron vippe med signal. Vi kunne ha byttet ut NAN porte med NOR porter og med, som vist i Fig. 21, slik at nod ble resatt til 0 for å få resatt utgang til 0 når = 1. A. Vippe med asynkron og I Fig. 22 er vippe med asynkron og vist. Krets bytter to signaler og til å te vipp i to ulike tilstander. Inngangslatch har signal som styrer NAN port som ter nod til 1 når = 1. For utgangslatch vil signalet te nod lik 1. signalet ter utgang på C 2 MOS NAN port i tilbakekobling i inngangslatch

6 Fig. 22. Vippe med asynkron og signal. til 1 når = 1 samtidig som NAN port i utgangslatch te inngang til inverter til 1 og dermed utgang til 0. Fig. 24. Vippe med asynkron og signal. Re = 1 Fig. 23. Vippe med asynkron og signal. Set = = 0 Vipp med = = 0 er vist øverst i Fig. 23. For alle NAN porte vil det være av inngange som er 1, dvs. = = 1. Forklet port og logisk ekvivalt, m ikke elektrisk, ekvivalt, er inverter som vist i d nederste krets i Fig. 23. Vipp i funksjon er vist i Fig. 24 øverst. I dette tilfellet forutter vi at det andre kontrollsignalet = 0. For inngangslatch vil da utgang på C 2 MOS NAN port i tilbakekobling bli satt til 1 slik at d andre NAN port i inngangslatch vil te til 0. ette betyr at inngangslatch vil bli resatt til 0 som er tilsvarde som om vi samplet inn 0 fra inngang. For utgangslatch vil NAN port med som inngang te inngang til inverter til 1 og dermed utgang til 0. C 2 MOS NAN port i tilbakekobling i utgangslatch vil sørge for at blir lik 0 (som er samme verdi som ). ersom kontrollsignalet tes til 0 etter at krets er korrekt resatt vil vipp være i tilstand vist i Fig. 24 nederst 3 inntil vipp evtuelt sampler inn ny verdi = 1 når = 0, eller vipp tes til 1 ved hjelp av kontrollsignalet. Vipp i funksjon er vist i Fig. 25 øverst. I dette tilfellet forutter vi at det andre kontrolsignalet = 0. Inngangslatch vil te nod til 1 som igj vil te utgang til C 2 MOS NAN port i tilbakekobling til 0. ne verdi vil holde seg lik 0 gjnom forklet logisk ekvivalt vist for inngangslatch i Fig. 25 nederst. For utgangslatch vil Fig. 25. Vippe med asynkron og signal. Set = 1 C 2 MOS NAN port i tilbakekobling sørge for at = 1 som vil te inngang til utgangsinverter til 0 og dermed blir utgang lik 1. Vipp nederst i figur er logisk ekvivalt inntil inngangslatch sampler inn ny verdi = 0 når = 0, eller vipp tes ved hjelp av kontrolsignalet. B. etaljer Vi har nå forutsatt at vipp kan ha tre ulike modi: Vippe. = = 0. Vipp fungerer som vanlig vippe som vist i Fig. 23 nederst. Ret til 0. = 1 og = 0. Vipp tes til 0, dvs. både utgang og nod tes til 0. Når signalet dres til 0 vil krets operere som kretsekvivalt vist nederst i Fig. 24. Sett til 1. = 1 og = 0. Vipp tes til 1, dvs. både utgang og nod tes til 1. Når signalet dres til 0 vil krets operere som kretsekvivalt vist nederst i Fig Krets nederst er logisk ekvivalt når = = 0, m ikke elektrisk ekvivalt. et er kombinasjon av kontrollsignale som vi ikke har vurdert. ersom vi antar at vipp har kontrollsignale

7 = = 1 har vi situasjon som ikke kan tillates. Vipp skal i dne situasjon både tes til 1 og 0 som er selvmotsigde og mingsløst. For ords skyld kan det være fornuftig å analysere vipp for å se hva som skjer dersom vi ved feil påtrykker dne ulovelige kombinasjon av kontrollsignaler. V. Latcher og vipper som kan ables (Kapittel side ) = 1 = 1 = 1 -> 0 Latch 1 0 Latch Fig. 27. Latch med able realsiert med multiplekser.(fig9.26) -> 0 = 1 -> 0 -> 0 Fig. 26. Vippe med asynkron og signal. Set = Re = 1 I Fig. 26 øverst er det vist hvordan vipp virker når = = 1. Vi ser at utgang blir resatt til 0 som i utgangspunktet ligner vanlig. Legg merke til at node og blir satt til 1 samtidig. ette samsvarer ikke med vanlig. Vipps tilstand før evtuell ny sampling av inngang er avhgig av hvilke av de to kontrollsignale som skrus av først. ersom blir satt til 0 ms = 1, som vist nest øverst i figur, vil krets oppføre seg som om d ble satt til 1 slik at utgang blir satt til 1. ersom blir satt til 0 ms = 1, som vist nest nederst i figur, vil krets oppføre seg som om d ble satt til 0 slik at utgang forblir 0. I d nederste vipp er det antatt at og dres fra 1 til 0 samtidig. Situasjon vil da være ukjt, dvs. vi kan ikke forutsi om vipp blir satt til 0 eller 1. C. Mål Kunne implemtere latcher og vipper med synkron eller asynkron. Fig. 28. Latch med able realisert med multiplekser. I mange tilfeller kan det være hsiktsmessig å kombinere able funksjon i latcher og vipper. En latch med able signal er vist i Fig. 27 der latch er kombinert med multiplekser. Krets har forholdsvis lang signalvei i tilbakekobling via multiplekser som vist i Fig. 28 når = 0 og = 1. I tillegg til å bidra med forsinkelse vil multiplekser bidra med betydelig arealøkning. & & & & Latch & Fig. 29. Latch med able funksjon realisert med clock gating design.(fig9.26) I Fig. 29 er det vist logisk ekvivalt latch med able der vi har beholdt d opprinnelige latch og dret de lokale styresignale. ette kalles clock gating design. Ved å ANE og til & vil krets bare sample når både og er logisk 1, ellers vil d lokale tilbakekobling i latch sørge for å holde d lagrede verdi. En vippe med able signal er vist i Fig. 30 der vippe er kombinert med multiplekser. En tisvarde forkling som for latch med able i Fig. 29 er vist for vipp i Fig. 31.

8 Vippe 1 0 Fig. 30. Vippe med able realisert med multiplekser.(fig9.26) Vippe A B VI. Latcher med logikk (Kapittel side ) Vippe C E Fig. 31. Vippe med able funksjon realisert med clock gating design. (FIG9.26) AN port som er byttet for å dre styresignaler til latch og vipp kan deles av mange sekvseringselemter og vil derfor ikke bidra med betydelig areal. A. Mål Forstå hvordan man kan implemtere latcher og vipper med able signal. Fig. 32. Latch med logikk.(fig9.27) Latche kan lett bygges ut til å prosessere signaler. Et eksempel på latch med logikk er vist i Fig. 32 der = (A + B) C E. Latch mangler tilbakekobling og er derfor dynamisk. S0 S1 B. Notater 0 1 Fig. 33. Latch med logikk og clock gating. (FIG9.27) En multiplekser latch er vist i Fig. 33 der lokale kontrollsignaler blir styrt av S0 og S1. ne latch er også dynamisk. Statiske latcher og vipper kan også utvides med logikk på samme måte. A. Mål Forstå hvordan logikk kan inkluderes i statiske- og dynamiske latcher og vipper. B. Notater

9 VII. iffersielle vipper (Kapittel side ) p3 p1 p2 p4 n4 n5 n2 Svak n3 n1 Svak NAN 1 NAN 2 Fig. 36. iffersiell sse-amplifier vippe = 1. (FIG9.29a) Fig. 34. iffersiell sse-amplifier vippe. (FIG9.29a) En differsiell vippe er vist i Fig. 34. Vipp er basert på såkalt sse amplifier som består at et inngangstrinn med og med felles transistor med inngang ned mot GN. e to NAN porte brukes til å holde utgange stabile. Svak Svak Fig. 35. iffersiell sse-amplifier vippe med = 0. (FIG9.29a) differsielle vipp med = 0 er vist i Fig. 35. Når = 0 vil node og precharges til 1 slik at de to NAN porte kan forkles logisk som vist til høyre for vipp. e to kretse med krysskoblete invertere er idtiske og tilsvarer utgangslatch på vanlig vippe. differsielle vipp med = 1 er vist i Fig. 36. Vipp skal nå sample inn ny verdi. Som vi ser er vipp fullstdig symmetrisk, vi ser derfor på eksemplet der = 1 som vist i figur. Nod blir trukket ned til 0 og dermed opp til 1. Utgang = som vil holdes til sampling ved neste positive klokkeklanke. et er viss tidsforsinkelse gjnom de to NAN porte på utgange. differsielle vipp i Fig. 37 har raskere respons n vipp med krysskoblete NAN porter. Utgang blir trukket opp til 1 via pmos transistor direkte fra. e to krysskoblete porte bidrar til å holde verdi i vipp. Fig. 37. iffersiell sse-amplifier vippe. A. Mål Kunne implemtere differsielle vipper. B. Notater

10 VIII. Ekte -fase (TSPC) latcher og vipper () transistore styrt av klokke signalet. Krets vil da logisk være to invertere i serie slik at vi alltid får =. Vanlige latcher og vipper bytter i tillegg til klokkesignal også invertert klokkesignal. I moderne CMOS blir typisk invertert klokkesignal gerert lokalt ved latche eller vippe. Fig. 41. Ekte -fase latch. Fig. 38. Ekte -fase latch. (FIG7.30a) En latch som kun bytter ett klokkesignal er vist i Fig. 38. Vi kaller dette for ekte -fase latch. En latch som er følsom for motsatt klokkivå er vist i Fig. 41. Istedet for å bruke samme latch med invertert klokke signal erstatter vi de klokkestyrte nmos transistore med pmos transistore og flytter utgange mellom pmos og nmos transistorer. = 1 = 0 Fig. 39. Ekte -fase latch med = 0. En ekte -fase latch med = 0 er vist i Fig. 39. Latch skal holde utgang stabil så lge = 0. Vi ser at nedtrekke er skrudd AV ved hjelp av. I utgangspunktet har vi to mulige tilstander; var 1 før skiftet fra 1 til 0 (som vist på vstre side) og var 0 opprinnelig (som vist på høyre side). En forutnig for at = 1 er at = 0 som vist til vstre. Når nedtrekket koblet til utgang ikke kan trekkes ned pga. vil ikke krets kunne dre utgang så lge = 0. Legg merke til at latch er dynamisk slik at lekkasje kan påvirke utgangssignalet etter viss tid. Utgang holdes høy ved hjelp av pmos transistor som er skrudd på forsi = 0. Nod er ikke drevet og kan dres som følge av lekkasje og dermed påvirge utgang. Til høyre er tilstand der = 0 og = 1. I dette tilfellet er hverk eller drevet og derfor utsatt for lekkasje. Fig. 42. Ekte -fase vippe. En ekte -fase vippe er vist i Fig. 42. ne vipp er da klere to -fase latcher klokket i motfase. Fig. 43. Ekte -fase vippe når = 0. = 1 = 0 Fig. 40. Ekte -fase latch med = 1. Ved latching av ny verdi (sampling) er er = 1 som vist i Fig. 40. I dne situasjon kan vi (logisk) se bort i fra En-fase vipp nåt = 0 og = 1 er vist i hholdsvis Fig. 43 og 44. En-fase latcher og vippe som er beskrevet i dette avsnittet er dynamiske. A. Mål Kunne implemtere ekte -fase latcher og vippe.

11 Fig. 44. Ekte -fase vippe når = 1. I. Indeks C 2 MOS 2 Asynkron 5 iffersiell vippe 9 ynamisk latch 1 Ekte -fase latch 10. Field programmable gate arry 2 FGPA 2 Klokket CMOS (C 2 MOS) 2 Latch 1 Latch med asynkron 5 Latch med able 7 Latch med synkron Sse amplifer 9 Statisk latch 2 Synkron 5 Vippe med asynkron 5 Vippe med able 7 Vippe med synkron 5 Referces [1] Neil H.E. Harris og avid M. Harris Integrated Circuit esign fjerde utgave 2010, ISBN 10: , ISBN 13: , Pearson. [2] ngvar Berg, INF3400 el 3: Utvidet transistormodell og C karakteristikk for inverter og pass transistor.

KONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjennomgått.

KONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjennomgått. el 11: Latcher og vipper 1 NGVAR BERG I. Innhold KONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjnomgått. Latcher som styres av to klokkefaser og klokkepulser blir diskutert. Lacher og vipper med, og able

Detaljer

KONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjennomgått.

KONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjennomgått. el 11: Latcher og vipper NGVAR BERG I. Innhold KONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjnomgått. Latcher som styres av to klokkefaser og klokkepulser blir diskutert. Lacher og vipper med, og able

Detaljer

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 11 Latcher og vipper

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 11 Latcher og vipper INF3400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 11 er og vipper NGVAR BERG I. Oppgaver A. Forklar hvordan en statisk latch virker A.1 Løsningsforslag Teori Fig. 3. ynamisk latch med transmisjonsport

Detaljer

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 11 Latcher og vipper Våren 2007

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 11 Latcher og vipper Våren 2007 INF3400/4400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 11 er og vipper Våren 2007 NGVAR BERG I. Oppgaver A. Forklar hvordan en statisk latch virker A.1 Løsningsforslag Teori Fig. 3. ynamisk latch med

Detaljer

Del 10: Sekvensielle kretser YNGVAR BERG

Del 10: Sekvensielle kretser YNGVAR BERG el 10: Sekvensielle kretser YNGVAR BERG I. Innhold Grunnleggende problematikk ved sekvensiering blir gjennomgått. Sekvenseringsmetoder med vipper, tofase transparente latcher og latcher som styres av klokkepulser

Detaljer

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10 INF3400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 10 YNGVAR BERG el 10: Sekvensielle kretser Soner for ikke overlapp I. Oppgaver A. Oppgave 7.1 TC/2 Term t ccq 35ps 35ps t pcq 50ps 50ps t pdq 40ps t setup

Detaljer

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10 Våren 2007

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10 Våren 2007 INF3400/4400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 10 Våren 2007 YNGVAR BERG el 10: Sekvensielle kretser Soner for ikke overlapp A. Oppgave 7.1 I. Oppgaver TC/2 Term t ccq 35ps 35ps t pcq 50ps 50ps

Detaljer

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10 INF3400/4400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 10 YNGVAR BERG el 10: Sekvensielle kretser Soner for ikke overlapp A. Oppgave 7.1 I. Oppgaver Term t ccq 35ps 35ps t pcq 50ps 50ps t pdq 40ps t setup

Detaljer

Del 9: Dynamisk CMOS

Del 9: Dynamisk CMOS Del 9: Dynamisk CMOS NGVR ERG I. Innhold Dynamiske retser blir gjennomgått. Problemer med dynamiske kretser diskuteres. Domino logikk og dual-rail domino logikk blir presentert. Problemer med ladningsdeling

Detaljer

Løsningsforslag DEL1 og 2 INF3400/4400

Løsningsforslag DEL1 og 2 INF3400/4400 Løsningsforslag L og 2 INF3400/4400 NGVR RG. Oppgave.3 I. Oppgaver Tegn en MOS 4-inngangs NOR port på transistor nivå.. Løsningsforslag 0 0 0 0 0 0 0 Fig. 2. NOR port med fire innganger. Fig.. To-inngangs

Detaljer

GRUNNLEGGENDE problematikk ved sekvensiering blir

GRUNNLEGGENDE problematikk ved sekvensiering blir el 10: Sekvensielle kretser YNGVAR BERG 1 I. Innhold GRUNNLEGGENE problematikk ved sekvensiering blir gjennomgått. Sekvenseringsmetoder med vipper, tofase transparente latcher og latcher som styres av

Detaljer

Løsningsforslag DEL1 og 2 INF3400/4400

Løsningsforslag DEL1 og 2 INF3400/4400 Løsningsforslag L1 og 2 INF3400/4400 NGVR RG I. Oppgaver. Oppgave 1.3 Tegn en MOS 4-inngangs NOR port på transistor nivå..1 Løsningsforslag 0 0 1 0 1 0 11 0 1 0 0 Fig. 2. NOR port med fire innganger. Fig.

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UNIVRSITTT I OSLO et matematisk-naturvitenskapelige fakultet ksamen i: IN3400 igital mikroelektronikk ksamensdag: 1. juni 013 Tid for eksamen: 09.00 13.00 Oppgavesettet er på 6 sider. Vedlegg: Ingen Tillatte

Detaljer

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 12

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 12 INF3400 Digital Mikroelektronikk øsningsorslag DE 12 NGVR ERG I. DE 12 Del 12 og 13: Passtransistor- og dierensiell MO logikk. II. Oppgaver Tegn sjematikk or en 4:1 multiplekser med innganger,, og, og

Detaljer

TFE4101 Krets- og Digitalteknikk Høst 2016

TFE4101 Krets- og Digitalteknikk Høst 2016 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for elektronikk og telekomunikasjon TFE40 Krets- og Digitalteknikk Høst 206 Løsningsforslag Øving 6 Teknologi-mapping a) Siden funksjonen T er på

Detaljer

TI dsforsinkelse i kjeder med logiske porter. Beregning av

TI dsforsinkelse i kjeder med logiske porter. Beregning av el 6: Tidsforsinkelse i logiske kjeder NGVR ERG I. Innhold TI dsforsinkelse i kjeder med logiske porter. eregning av optimalt antall porter i en kjede. Logisk effort, og tidsforsinkelse i komplementære

Detaljer

CMOS med transmisjonsporter blir presentert, herunder

CMOS med transmisjonsporter blir presentert, herunder Del 12: Passtransistor- og dierensiell CMO logikk NGVR ERG I. Innhold CMO med transmisjonsporter blir presentert, herunder komplementær pass transistor logikk (CP), lean integration med pass transistorer

Detaljer

Forelesning 6. Sekvensiell logikk

Forelesning 6. Sekvensiell logikk Forelesning 6 Sekvensiell logikk Hovedpunkter Låsekretser (latch er) SR latch bygget med NOR S R latch bygget med NAN latch Flip-Flops Master-slave flip-flop JK flip-flop T flip-flop 2 efinisjoner Kombinatorisk

Detaljer

GRUNNLEGGENDE problematikk ved sekvensiering blir

GRUNNLEGGENDE problematikk ved sekvensiering blir el 10: Sekvensielle kretser YNGVAR BERG I. Innhold GRUNNLEGGENE problematikk ved sekvensiering blir gjennomgått. Sekvenseringsmetoder med vipper, tofase transparente latcher og latcher som styres av klokkepulser

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UNIVRSITTT I OSLO et matematisk-naturvitenskapelige fakultet ksamen i: INF400 igital mikroelektronikk ksamensdag: 11. juni 2008 Tid for eksamen: Oppgavesettet er på 5 sider. Vedlegg: Ingen Tillatte hjelpemidler:

Detaljer

PENSUM INF spring 2013

PENSUM INF spring 2013 PENSUM INF3400 - spring 2013 Contents 1 Kjede med porter 2 1.1 Logisk effort for portene....................................... 2 1.2 Kritisk signalvei........................................... 2 1.3

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i Eksamensdag: Oppgavesettet er på 7 sider. Vedlegg: Tillatte hjelpemidler: Løsningsforslag Digital mikroelektronikk Ingen Alle trykte

Detaljer

Del 6: Tidsforsinkelse i logiske kjeder

Del 6: Tidsforsinkelse i logiske kjeder el 6: Tidsforsinkelse i logiske kjeder NGVR ERG I. Innhold Tidsforsinkelse i kjeder med logiske porter. eregning av optimalt antall porter i en kjede. Logisk effort, og tidsforsinkelse i komplementære

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: INF3400 Digital mikroelektronikk Eksamensdag: 10. juni 2011 Tid for eksamen: 9.00 13.00 Oppgavesettet er på 5 sider. Vedlegg:

Detaljer

INF1400. Sekvensiell logikk del 1

INF1400. Sekvensiell logikk del 1 INF4 Sekvensiell logikk del Hovedpunkter Låsekretser (latch er) SR latch med NOR-porter S R latch med NAN-porter -latch Flip-flop Master-slave -flip-flop JK flip-flop T-flip-flop Omid Mirmotahari 3 efinisjoner

Detaljer

Dagens temaer. Architecture INF ! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and

Dagens temaer. Architecture INF ! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Dagens temaer! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture! Enkoder/demultiplekser (avslutte fra forrige gang)! Kort repetisjon 2-komplements form! Binær addisjon/subtraksjon!

Detaljer

Design med ASIC og FPGA (Max kap.7 og 18)

Design med ASIC og FPGA (Max kap.7 og 18) Design med ASIC og FPGA (Max kap.7 og 18) Innhold: Begrensninger/muligheter å ta hensyn til ved FPGA design som en normalt slipper å tenke på med ASIC design. Migrering mellom FPGA og ASIC INF3430 - H10

Detaljer

IN1020. Sekvensiell Logikk

IN1020. Sekvensiell Logikk IN12 Sekvensiell Logikk Hovedpunkter Definisjoner Portforsinkelse Praktiske Eksempler Latch SR D Flip-Flop D JK T Tilstandsmaskiner Tilstandsdiagrammer og tilstandstabeller Omid Mirmotahari 2 Definisjoner

Detaljer

Dagens temaer. Sekvensiell logikk: Kretser med minne. D-flipflop: Forbedring av RS-latch

Dagens temaer. Sekvensiell logikk: Kretser med minne. D-flipflop: Forbedring av RS-latch Dagens temaer Sekvensiell logikk: Kretser med minne RS-latch: Enkleste minnekrets D-flipflop: Forbedring av RS-latch Presentasjon av obligatorisk oppgave (se også oppgaveteksten på hjemmesiden). 9.9.3

Detaljer

CMOS med transmisjonsporter blir presentert, herunder

CMOS med transmisjonsporter blir presentert, herunder Del 12: Passtransistor- og dierensiell CMO logikk NGVR ERG I. Innhold CMO med transmisjonsporter blir presentert, herunder komplementær pass transistor logikk (CP), lean integration med pass transistorer

Detaljer

INF1400. Sekvensiell logikk del 1

INF1400. Sekvensiell logikk del 1 INF1400 Sekvensiell logikk del 1 Hovedpunkter Låsekretser (latch er) SR latch med NOR-porter S R latch med NAND-porter D-latch Flip-flop Master-slave D-flip-flop JK flip-flop T-flip-flop Omid Mirmotahari

Detaljer

Forelesning 8. CMOS teknologi

Forelesning 8. CMOS teknologi Forelesning 8 CMOS teknologi Hovedpunkter MOS transistoren Komplementær MOS (CMOS) CMOS eksempler - Inverter - NAND / NOR - Fulladder Designeksempler (Cadence) 2 Halvledere (semiconductors) 3 I vanlig

Detaljer

Løsningsforslag INF1400 H04

Løsningsforslag INF1400 H04 Løsningsforslag INF1400 H04 Oppgave 1 Sannhetstabell og forenkling av Boolske uttrykk (vekt 18%) I figuren til høyre er det vist en sannhetstabell med 4 variable A, B, C og D. Finn et forenklet Boolsk

Detaljer

INF3400 Forel. # Avansert CMOS. INF3400 Forelesning #15 Øivind Næss

INF3400 Forel. # Avansert CMOS. INF3400 Forelesning #15 Øivind Næss INF3400 Forel. #15 20.05. Avansert CMOS INF3400 Forelesning #15 Øivind Næss INF3400 Forel. #15 20.05. Oversikt 4.9 Skalering 4.9.1 Transistorskalering 4.9.2 Interconnect Interconnect -skalering 4.9.3 Teknologi

Detaljer

Oppgave 1 INF3400. Løsning: 1a Gitt funksjonen Y = (A (B + C) (D + E + F)). Tegn et transistorskjema (skjematikk) i komplementær CMOS for funksjonen.

Oppgave 1 INF3400. Løsning: 1a Gitt funksjonen Y = (A (B + C) (D + E + F)). Tegn et transistorskjema (skjematikk) i komplementær CMOS for funksjonen. Eksamen Vår 2006 INF400 INF400 Eksamen vår 2006 0.06. /9 Oppgave a Gitt funksjonen Y (A (B + C) (D + E + F)). Tegn et transistorskjema (skjematikk) i komplementær CMOS for funksjonen. INF400 Eksamen vår

Detaljer

Oversikt. Avansert CMOS. INF3400 Del Skalering Transistorskalering Interconnect -skalering Teknologi roadmap

Oversikt. Avansert CMOS. INF3400 Del Skalering Transistorskalering Interconnect -skalering Teknologi roadmap Avansert CMOS INF3400 Del 15 Øivind NæssN INF3400 Del 15 18.05. 1/30 Oversikt 4.9 Skalering 4.9.1 Transistorskalering 4.9.2 Interconnect -skalering 4.9.3 Teknologi roadmap 4.9.4 Design-påvirkninger 5.4.1

Detaljer

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken. Oppbygging av flip-flop er og latcher. Kort om 2-komplements form

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken. Oppbygging av flip-flop er og latcher. Kort om 2-komplements form Dagens temaer Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken Oppbygging av flip-flop er og latcher Kort om 2-komplements form Binær addisjon/subtraksjon Aritmetisk-logisk enhet (ALU) Demo av Digital Works

Detaljer

Design med ASIC og FPGA (Max kap.7 og 18)

Design med ASIC og FPGA (Max kap.7 og 18) Design med ASIC og FPGA (Max kap.7 og 18) Innhold: Begrensninger/muligheter å ta hensyn til ved FPGA design som en normalt slipper å tenke på med ASIC design. Migrering mellom FPGA og ASIC INF3430 - H12

Detaljer

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Sekvensiell logikk. Flip-flop er

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Sekvensiell logikk. Flip-flop er Dagens temaer Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture Sekvensiell logikk Flip-flop er Design av sekvensielle kretser Tilstandsdiagram Tellere og registre INF2270 1/19

Detaljer

Låsekretser (latch er) SR latch bygget med NOR S R latch bygget med NAND D latch. Master-slave D flip-flop JK flip-flop T flip-flop

Låsekretser (latch er) SR latch bygget med NOR S R latch bygget med NAND D latch. Master-slave D flip-flop JK flip-flop T flip-flop Hovedunkter Kaittel 5 ekvensiell logikk Låsekretser (latch er) R latch bygget med NOR R latch bygget med NAN latch Fli-Flos Master-slave fli-flo JK fli-flo flo T fli-flo 2 Kombinatorisk logikk efinisjoner

Detaljer

CMOS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser

CMOS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser Del : Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor YNGVR BERG I. Innhold CMOS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser påvirker karakteristikken. Definisjon

Detaljer

Del 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor

Del 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor Del : Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor YNGVR BERG I. Innhold Vi ser på CMOS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser påvirker karakteristikken.

Detaljer

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET Institutt for elektronikk og telekommunikasjon aglig kontakt under eksamen: Ragnar Hergum 73 59 20 23 / 920 87 172 Bjørn B. Larsen 73 59 44 93 / 902 08 317

Detaljer

Dagens temaer. temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation. av sekvensielle kretser. and Architecture. Tilstandsdiagram.

Dagens temaer. temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation. av sekvensielle kretser. and Architecture. Tilstandsdiagram. Dagens temaer 1 Dagens Sekvensiell temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture logikk Flip-flop er Design av sekvensielle kretser Tilstandsdiagram Tellere og registre Sekvensiell

Detaljer

GJ ennomgang av CMOS prosess, tverrsnitt av nmos- og

GJ ennomgang av CMOS prosess, tverrsnitt av nmos- og Del : Enkel elektrisk transistor modell og introduksjon til CMOS rosess YNGVAR BERG I. Innhold GJ ennomgang av CMOS rosess, tverrsnitt av nmos og MOS transistor og tverrsnitt av CMOS inverter. Enkel forklaring

Detaljer

Oppgave 1 (Flanke- og nivåstyrte vipper)

Oppgave 1 (Flanke- og nivåstyrte vipper) Utlevert: mandag 29. april 2008 Veiledning: ingen veiledning ette er en frivillig øving. Øvingen tar for seg siste del av pensum, og det er derfor anbefalt å regne gjennom øvingen. et vil ikke bli gitt

Detaljer

En mengde andre typer som DVD, CD, FPGA, Flash, (E)PROM etc. (Kommer. Hukommelse finnes i mange varianter avhengig av hva de skal brukes til:

En mengde andre typer som DVD, CD, FPGA, Flash, (E)PROM etc. (Kommer. Hukommelse finnes i mange varianter avhengig av hva de skal brukes til: 2 Dagens temaer Dagens 4 Sekvensiell temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture Design Flip-flop er av sekvensielle kretser Tellere Tilstandsdiagram og registre Sekvensiell Hvis

Detaljer

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK NORGES TEKNISKNATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET Institutt for elektronikk og telekommunikasjon aglig kontakt under eksamen: Ragnar Hergum 73 59 20 23 / 920 87 72 Bjørn B. Larsen 73 59 93 / 902 08 37 i emne

Detaljer

INF2270. Sekvensiell Logikk

INF2270. Sekvensiell Logikk INF227 Sekvensiell Logikk Hovedpunkter Definisjoner Portforsinkelse Shift register Praktiske Eksempler Latch SR D Flip-Flop D JK T Tilstandsmaskiner Tilstandsdiagrammer Reduksjon av tilstand Ubrukte tilstander

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: INF1400 Digital teknologi Eksamensdag: 5. desember 2005 Tid for eksamen: 9-12 Vedlegg: Tillatte hjelpemidler: Oppgavesettet er

Detaljer

IN 241 VLSI-konstruksjon Løsningsforslag til ukeoppgaver 25/ uke 39

IN 241 VLSI-konstruksjon Løsningsforslag til ukeoppgaver 25/ uke 39 IN 4 VLSI-konstruksjon Løsningsforslag til ukeoppgaver 5/9-00 uke 39 ) Skisser en standard CMOS inverter. Anta ßnßp. Tegn opp noen drain-source karakteristikker for begge transistorene. Bytt ut Vds og

Detaljer

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8 Våren 2006 YNGVAR BERG

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8 Våren 2006 YNGVAR BERG INF/ Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8 Våren 6 NGV EG I. DEL 8 Del 8: Effektforbruk og statisk MOS II. Gjennomføring Teori, eksempler og oppgaver knyttet til DEL 8 (og DEL blir gjennomgått

Detaljer

Datamaskiner og operativsystemer =>Datamaskinorganisering og arkitektur

Datamaskiner og operativsystemer =>Datamaskinorganisering og arkitektur Datamaskiner og operativsystemer =>Datamaskinorganisering og arkitektur Lærebok: Computer organization and architecture/w. Stallings. Avsatt ca 24 timers tid til forelesning. Lærestoffet bygger på begrepsapparat

Detaljer

Tips og triks til INF3400

Tips og triks til INF3400 Tips og triks til INF3400 Joakim S. Hovlandsvåg 11. desember 2008 1 Opp- og nedtrekk - kap1 Ved inverterte formlar gjeld følgande: i nedtrekk blir ei seriekobling, opptrekk får parallellkobling

Detaljer

TFE4101 Krets- og Digitalteknikk Høst 2016

TFE4101 Krets- og Digitalteknikk Høst 2016 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for elektronikk og telekomunikasjon TFE40 Krets- og Digitalteknikk Høst 206 Løsningsforslag Øving 5 Boolske funksjoner, algebraisk forenkling av

Detaljer

INF3430/4431. Kretsteknologier Max. kap. 3

INF3430/4431. Kretsteknologier Max. kap. 3 INF3430/4431 Kretsteknologier Max. kap. 3 Kretsteknologier (Max. kap. 3) Programmerbar logikk kretser (PLD): Simple Programmable Logic Device (SPLD) Complex Programmable Logic Devices (CPLD) Field Programmable

Detaljer

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 9

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 9 IF00 Digital Mikroelektroikk Løsigsforslag DEL 9 I. Oppgaver. Oppgave 6.7 Teg trasistorskjema for dyamisk footed igags D og O porter. gi bredde på trasistoree. va blir logisk effort for portee?. Løsigsforslag

Detaljer

Repetisjon digital-teknikk. teknikk,, INF2270

Repetisjon digital-teknikk. teknikk,, INF2270 Repetisjon digital-teknikk teknikk,, INF227 Grovt sett kan digital-teknikk-delen fordeles i tre: Boolsk algebra og digitale kretser Arkitektur (Von Neuman, etc.) Ytelse (Pipelineling, cache, hukommelse,

Detaljer

Dagens tema. Dagens tema hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Sekvensiell logikk. Flip-flop er. Tellere og registre

Dagens tema. Dagens tema hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Sekvensiell logikk. Flip-flop er. Tellere og registre Dagens tema Dagens tema hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture Sekvensiell logikk Flip-flop er Tellere og registre Design av sekvensielle kretser (Tilstandsdiagram) 1/19 Sekvensiell

Detaljer

TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i svak

TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i svak el 8: Effektforbruk og statisk MOS NGVR ERG I. Innhold TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i svak inversjon, dvs. når gate source spenningen er lavere enn terskelspenningen. Lekkasjemodeller

Detaljer

INF 5460 Elektrisk støy beregning og mottiltak

INF 5460 Elektrisk støy beregning og mottiltak INF 5460 Elektrisk støy beregning og mottiltak Obligatorisk oppgave nummer 3. Frist for levering: 30 April (kl 23:59). Vurderingsform: Godkjent/Ikke godkjent. Oppgavene leveres på individuell basis. Oppgavene

Detaljer

EKSAMEN I FAG TFE4101 KRETS- OG DIGITALTEKNIKK

EKSAMEN I FAG TFE4101 KRETS- OG DIGITALTEKNIKK Side 1 av 13 INSTITUTT FOR ELEKTRONIKK OG TELEKOMMUNIKASJON EKSAMEN I FAG TFE4101 KRETS- OG DIGITALTEKNIKK Faglig kontakt: Peter Svensson (1 3.5) / Kjetil Svarstad (3.6 4) Tlf.: 995 72 470 / 458 54 333

Detaljer

Del 5: Statisk digital CMOS

Del 5: Statisk digital CMOS Del 5: Statisk digital CMOS NGVR ERG I. Innhold Modeller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått. I tillegg til enkel lineær model for tidsforsinkelse blir Elmore tidsforsinkelsesmodell gjennomgått.

Detaljer

Del 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor VDD. Vinn. Vut. I. Innhold

Del 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor VDD. Vinn. Vut. I. Innhold Del : Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor YNGVR BERG I. Innhold CMOS INVERTER DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser påvirker karakteristikken. Definisjon

Detaljer

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer. Felteffekt-transistorer

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer. Felteffekt-transistorer Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer Felteffekt-transistorer Dagens temaer Bipolare transistorer som brytere Felteffekttransistorer (FET) FET-baserte forsterkere Dagens temaer er hentet fra

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO Side 1 UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: INF1400 Eksamensdag: Fredag 3. desember Tid for eksamen: kl. 14:30-18:30 (4 timer). Oppgavesettet er på side(r) 7 sider

Detaljer

TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i

TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i el 8: Effektforbruk og statisk MOS NGVR ERG I. Innhold TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i svak inversjon, dvs. når gate source spenningen er lavere enn terskelspenningen. Lekasjemodeller

Detaljer

Repetisjon. Sentrale temaer i kurset som er relevante for eksamen (Eksamen kan inneholde stoff som ikke er nevnt her)

Repetisjon. Sentrale temaer i kurset som er relevante for eksamen (Eksamen kan inneholde stoff som ikke er nevnt her) Repetisjon Sentrale temaer i kurset som er relevante for eksamen (Eksamen kan inneholde stoff som ikke er nevnt her) Hovedpunkter Pensumoversikt Gjennomgang av sentrale deler av pensum Div informasjon

Detaljer

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer Felteffekt-transistorer 1 Dagens temaer Bipolare transistorer som brytere Felteffekttransistorer (FET) FET-baserte forsterkere Feedback-oscillatorer Dagens

Detaljer

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi Program for elektro- og datateknikk Kandidatnr: Eksamensdato: Lengd/eksamenstid: Emnekode: Emnenamn: Klasse: Studiepoeng: Faglerar: Forslag på svar for

Detaljer

Del 15: Avansert CMOS YNGVAR BERG

Del 15: Avansert CMOS YNGVAR BERG Del 15: Avansert CMOS YNGVAR BERG I. Innhold Alle henvisninger til figurer er relevant for Weste & Harris [1]. 1. Innhold. 2. Skalering. Kapittel 4.9 side 245-246. 3. Transistorskalering. Kapittel 4.9.1

Detaljer

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 13 Våren 2007

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 13 Våren 2007 INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 3 Våren 2007 YNGVA BEG I. Del 3 A. Eksamensoppgave 2005 Hvorfor trengs buffere (repeaters) for å drive signaler over en viss avstand? Hvilke metallag

Detaljer

Lab 5 Enkle logiske kretser - DTL og 74LS00

Lab 5 Enkle logiske kretser - DTL og 74LS00 Universitetet i Oslo FYS1210 Elektronikk med prosjektoppgave Lab 5 Enkle logiske kretser - DTL og 74LS00 Sindre Rannem Bilden 4. april 2016 Labdag: Tirsdag Labgruppe: 3 Oppgave 1: Funksjonstabell En logisk

Detaljer

Øving 7: Løsningsforslag (frivillig)

Øving 7: Løsningsforslag (frivillig) TFE4 Digitalteknikk med kretsteknikk Løsningsforslag til regneøving 7 vårsemester 7 Øving 7: Løsningsforslag (frivillig) Oppgave Oppgave (Flanke- og nivåstyrte vipper) a) Vi ser fra figuren at pulstog

Detaljer

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8

INF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8 INF Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8 NGV EG I. DEL 8 Del 8: Effektforbruk og statisk MOS II. Oppgaver. Oppgave. Finn strømlekkasje i svak inversjon i en inverter ved romtemperatur når inngangen

Detaljer

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK Side av 9 NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET Institutt for elektronikk og telekommunikasjon Faglig kontakt under eksamen: Ragnar Hergum 73 59 2 23 / 92 87 72 Bjørn B. Larsen 73 59 44 93 Kontinuasjonseksamen

Detaljer

INF1400 Kap 0 Digitalteknikk

INF1400 Kap 0 Digitalteknikk INF1400 Kap 0 Digitalteknikk Binære tall (ord): Digitale signaler: Hva betyr digital? Tall som kun er representert ved symbolene 0 og 1 (bit s). Nøyaktighet gitt av antall bit. (avrundingsfeil) Sekvenser

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO Eksamen i: UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet INF1400 Digital teknologi Eksamensdag: 29. november 2011 Tid for eksamen: Vedlegg: Tillatte hjelpemidler: Oppgavesettet er på

Detaljer

Del 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor VDD. Vinn. Vut

Del 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor VDD. Vinn. Vut Del : Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor YNGVR BERG I. Innhold CM OS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser påvirker karakteristiken. Definsisjon

Detaljer

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017 FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017 Oppgave 1 1 a. Doping er en prosess hvor vi forurenser rent (intrinsic) halvleder material ved å tilsette trivalente (grunnstoff med 3 elektroner i valensbåndet) og

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UNIVERSITETET I OSLO et matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: INF1400 igital teknologi Eksamensdag: 3. desember 2008 Tid for eksamen: 14:30 17:30 Oppgavesettet er på 5 sider Vedlegg: 1 Tillatte

Detaljer

MO deller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått.

MO deller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått. Del 5: Statisk digital CMOS NGVR ERG I. Innhold MO deller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått. I tillegg til enkel lineær model for tidsforsinkelse blir Elmore tidsforsinkelsesmodell

Detaljer

Dagens temaer. Dagens temaer er hentet fra P&P kapittel 3. Motivet for å bruke binær representasjon. Boolsk algebra: Definisjoner og regler

Dagens temaer. Dagens temaer er hentet fra P&P kapittel 3. Motivet for å bruke binær representasjon. Boolsk algebra: Definisjoner og regler Dagens temaer Dagens temaer er hentet fra P&P kapittel 3 Motivet for å bruke binær representasjon Boolsk algebra: Definisjoner og regler Kombinatorisk logikk Eksempler på byggeblokker 05.09.2003 INF 103

Detaljer

Oppgave 1 (30%) a) De to nettverkene gitt nedenfor skal forenkles. Betrakt hvert av nettverkene inn på klemmene:

Oppgave 1 (30%) a) De to nettverkene gitt nedenfor skal forenkles. Betrakt hvert av nettverkene inn på klemmene: 3. juni 2010 Side 2 av 16 Oppgave 1 (30%) a) De to nettverkene gitt nedenfor skal forenkles. Betrakt hvert av nettverkene inn på klemmene: Reduser motstandsnettverket til én enkelt resistans og angi størrelsen

Detaljer

7. Hvilket alternativ (A, B eller C) representerer hexadesimaltallet B737 (16) på oktal form?

7. Hvilket alternativ (A, B eller C) representerer hexadesimaltallet B737 (16) på oktal form? Jeg har rettet alle oppgavene og legger ut et revidert løsningsforslag. Noen av besvarelsene var glitrende! 6. Hva er desimalverdien av 0 0000 0000 (2)? Tallet er gitt på toerkomplement binær form. Eneren

Detaljer

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk LøsningsforslagOppgaver DEL 15 Våren 2007

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk LøsningsforslagOppgaver DEL 15 Våren 2007 INF34/44 Digital Mikroelektronikk LøsningsforslagOppgaver DEL 15 Våren 27 YNGVAR BERG Del 15: Avansert CMOS I. DEL 15 II. Oppgaver A. Hvordan er fremtiden for CMOS? A.1 Løsningsforslag Teori Det har i

Detaljer

Digitalstyring sammendrag

Digitalstyring sammendrag Digitalstyring sammendrag Boolsk algebra A + A = 1 AA = 0 A + A = A AA = A A + 0 = A A 1 = A A + 1 = 1 A 0 = 0 (A ) = A A + B = B + A AB = BA A + (B + C) = (A + B) + C A(BC) = (AB)C A(B + C) = AB + AC

Detaljer

LABORATORIEOPPGAVE NR 6. Logiske kretser - DTL (Diode-Transistor Logic) Læringsmål: Oppbygning

LABORATORIEOPPGAVE NR 6. Logiske kretser - DTL (Diode-Transistor Logic) Læringsmål: Oppbygning LABORATORIEOPPGAVE NR 6 Logiske kretser - DTL (Diode-Transistor Logic) Læringsmål: Gi en kort innføring i de elektriske egenskapene til digiale kretser. Delmål: Studentene skal etter gjennomført laboratorieoppgave:

Detaljer

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer Operasjonsforsterkere 1 Dagens temaer Ideel operasjonsforsterker Operasjonsforsterker-karakteristikker Differensiell forsterker Opamp-kretser Dagens temaer

Detaljer

Øving 1: Busser, adressemodi, multiplekser og styreord

Øving 1: Busser, adressemodi, multiplekser og styreord Øving 1: Busser, adressemodi, multiplekser og styreord Del 1: Busser Besvar hver enkelt oppgave ved å sette ring rundt det svaralternativet du mener er riktig. For hvert enkelt spørsmål er det kun ett

Detaljer

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 13 og 14

INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 13 og 14 INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 13 og 14 YNGVA BEG A. Forsinkelse i interkonnekt Gitt en 3mm lang og 0.4µm bred leder i metall 2 i en 180nm prosess med egenmotstand 0.04Ω/ og

Detaljer

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs 2011. Gunnar Tufte

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs 2011. Gunnar Tufte 1 TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs 2011 Gunnar Tufte 2 Kapittel 3: Digital logic level 3 Nivå 0: Digtalekretsar Fundamentale komponentar AND, OR, NOT,NAND, NOR XOR porter D-vipper for lagring av ett bit

Detaljer

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Onsdag 15. august Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Onsdag 15. august Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG Side av 8 NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET Institutt for elektronikk og telekommunikasjon Faglig kontakt under eksamen: Ragnar Hergum 73 59 2 23 / 92 87 72 Bjørn B. Larsen 73 59 44 93 Kontinuasjonseksamen

Detaljer

INF1400. Digital teknologi. Joakim Myrvoll 2014

INF1400. Digital teknologi. Joakim Myrvoll 2014 INF1400 Digital teknologi Joakim Myrvoll 2014 Innhold 1 Forenkling av funksjonsuttrykk 3 1.1 Huntingtons postulater......................................... 3 1.2 DeMorgans...............................................

Detaljer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: INF1411 Introduksjon til elektroniske systemer Eksamensdag: 28. mai 2014 Tid for eksamen: 4 timer Oppgavesettet er på 6 sider

Detaljer

Oppsummering. BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere

Oppsummering. BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere Oppsummering BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere OP-AMP vs BJT Fordeler og ulemper Vi har sett på to ulike måter å forsterke opp et signal, ved hjelp av transistor forsterkere og operasjonsforsterkere,

Detaljer

Løsningsforslag til regneøving 6. a) Bruk boolsk algebra til å forkorte følgende uttrykk [1] Fjerner 0 uttrykk, og får: [4]

Løsningsforslag til regneøving 6. a) Bruk boolsk algebra til å forkorte følgende uttrykk [1] Fjerner 0 uttrykk, og får: [4] Løsningsforslag til regneøving 6 TFE4 Digitalteknikk med kretsteknikk Løsningsforslag til regneøving 6 vårsemester 28 Utlevert: tirsdag 29. april 28 Oppgave : a) Bruk boolsk algebra til å forkorte følgende

Detaljer

Høgskolen i Sør-Trøndelag Avdeling for teknologi

Høgskolen i Sør-Trøndelag Avdeling for teknologi Høgskolen i Sør-Trøndelag Avdeling for teknologi Eksamensdato: 3. desember 2010 Program for elektro- og datateknikk Varighet: Emnekode: Emnenavn: 5 timer EDT304T Digital Systemkonstruksjon Studiepoeng:

Detaljer

EKSAMEN (Del 1, høsten 2015)

EKSAMEN (Del 1, høsten 2015) EKSAMEN (Del 1, høsten 2015) Emnekode: ITD13012 Emne: Datateknikk Dato: 02.12.2015 Eksamenstid: kl 0900 til kl 1200 Hjelpemidler: Faglærer: to A4-ark (fire sider) med egne notater Robert Roppestad "ikke-kommuniserende"

Detaljer