《数字集成电路设计》教学大纲（本科）.docx

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1、数字集成电路设计教学大纲课程英文名Digital Integrated Circuit Design课程代码C0807Z03学分3总学时48理论学时36实验/实践学时 12课程类别专业课课程性质必修先修课程现代逻辑设计适用专业电子信息科学与技术开课学院信息工程学院执笔人审定人王怡制定时间2018年4月一、课程地位与课程目标(-)课程地位本课程是电子信息科学与技术专业的一门必修课程。本课程旨在使学生了解集成电路技 术的发展状况，了解VLSI设计流程和EDA技术在集成电路设计中的作用，掌握CMOS集成电 路设计方面的基本理论和技能，掌握常用EDA设计工具的使用方法、集成电路的仿真方法和 版图设计方

2、法，使学生具备利用EDA设计工具设计简单CMOS集成电路的能力。(二)课程目标课程目标毕业要求目标分类1 ,了解集成电路技术的发展状况，学习VLSI设计流程 和EDA技术在集成电路设计中的作用。问题分析1.1记忆 分析2.掌握CMOS集成电路设计的基本理论和单元，掌握 建立数学模型进行基本单元分析的方法。问题分析1.2设计/开发解决方法2. 1 2.2分析 理解3.掌握常用EDA设计工具的使用方法、集成电路的仿 真方法和版图设计方法，具备利用EDA设计工具设计 简单CMOS集成电路的能力。具备对电子信息领域的复 杂工程问题选择恰当的技术的能力。设计/开发解决方法3. 1 3.2 3.3分析 应

3、用二、课程目标达成的途径与方法三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标教学环节对应内容课程目标1课堂讲授第1-4章及作业1 .集成电路设计概论2 . CMOS集成电路制造技术3 .器件设计技术4 .电路参数及性能课程目标2讲授第5、6、9章及作业 实验一，实验四5 .逻辑设计技术6 .集成电路子系统设计9 .版图设计技术课程目标3讲授第7、8章及作业实验二，实验三7 .系统设计方法与实现技术8 .数字系统设计自动化课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1毕业要求2毕业要求3课程目标1H课程目标2II课程目标3H四、课程主要内容与基本要求第一章集成电路设计概论了解集成电路

4、设计及EDA技术的发展，理解VLSI设计要求，掌握VLSI设计方法学及基 本概念。第二章CMOS集成电路制造技术了解集成电路制造技术和CMOS集成电路制造过程。第三章器件设计技术理解MOS晶体管的工作原理，掌握MOS晶体管和反相器的直流特性。第四章 电路参数及性能理解MOS晶体管的各项参数，掌握信号传输延迟、CMOS电路功耗、闸流效应及HSPICE 使用方法。第五章逻辑设计技术理解MOS管的串、并联特性，掌握逻辑门延迟计算、传输门结构和CMOS基本逻辑结构 组成，了解时钟策略技术。第六章子系统设计了解存储器的结构，理解数据路径计算器的原理和I/O电路结构。第七章系统设计方法与实现技术了解系统设

5、计方法、系统实现技术及SOC设计方法。第八章 数字系统设计自动化理解数字电路设计流程、硬件描述语言、设计分析和模拟、自动综合与设计验证、系统 的封装和测试技术。第九章版图设计技术掌握版图设计过程，版图设计规则、版图描述语言、版图电学参数计算五、课程学时安排章节 号教学内容学时数学生任务对应课程目标1集成电路设计概论2课程目标12CMOS集成电路制造技术2完成作业1题课程目标13器件设计技术6完成作业1题课程目标14电路参数及性能2课程目标15逻辑设计技术8 （+3学时实验）完成作业1题课程目标26子系统设计6课程目标27系统设计方法与实现技术4 （+3学时实验）完成作业1题课程目标38数字系统

6、设计自动化4 （+3学时实验）课程目标39版图设计技术2 （+3学时实验）课程目标2六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1SPICE仿真工具 的使用3熟悉Pspice设计仿真 工具的基本操作及使 用方法。掌握CMOS反相器 的工作原理，会仿 真该电路的直流、 交流和瞬态特性。验证必做2数字系统的硬件 描述3掌握利用硬件描述语 言对数字集成电路进 行描述的方法。掌握硬件描述语言 程序基本结构，掌 握利用Model Sim 软件进行硬件描述 设计和测试的方法验证必做3数字系统逻辑综 合相关技术3掌握数字集成电路逻 辑综合、仿真测试的 步骤及其相关技术掌握利

7、用Quartus II 联合 ModelSim 进行数字集成电路 设计、逻辑综合和 RTL级仿真的方法。综合必做4CMOS数字集成 电路版图设计3了解CMOS数字集成电 路的版图设计流程， 了解布局布线等设计 步骤基本概念和方 法。以反相器为例掌握基本版图设计方法综合必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式、成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例平时成绩（过程 考核）含到课率、平时作业等点名记录作业完成记录/J I r _Ll f r”. d 4士10%实验成绩（实验 考核）操作及实验报告操作成绩报告批改成绩25%期末成绩（期末 考核）闭卷卷面成绩65%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书1、推荐教材：（1） Jan M. Rabaey, Anantha Chandrakasan, Borivoje Nikolic.数字集成电路设计透视（影印版第2版）.清华大学出版社，2004年3月。2、参考教材：（1）蔡懿慈，周强钱晓捷.超大规模集成电路设计导论.清华大学出版社，2005年1 月。（2）王志功沈永朝.集成电路设计基础.电子工业出版社，2004年5月。（3）毕查德，陈贵灿 程军 张瑞智（译）.模拟CMOS集成电路设计.西安交通大学出 版社,2003年1月。