“大规模集成电路设计基础”课程教学大纲

“大规模集成电路设计基础”课程教学大纲

英文名称： Fundamentals of VLSI Design
课程编号： EELC3025
课程类型：工程科学
学时： 56 （讲课 48 ，实验 8 ） 学分： 4
适合对象：电气类本科生
先修课程：模拟电子技术、数字电子技术
使用教材及参考书：
谢永瑞编著． VLSI 概论．清华大学出版社， 2002 年
沈绪榜，杜敏 ．高等学校教材 VLSI 设计导论 ． 高等教育出版社， 1995 年
李伟华编著． VLSI 设计基础．电子工业出版社， 2002 年
杨之廉，申明编著．超大规模集成电路设计方法学导论 ( 第二版 ) ．清华大学出版社， 2002 年

一、课程的性质、目的和任务

希望通过本课程的教学，使学生了解当今 VLSI 系统设计的方法与技术；掌握 MOS 器件的基本结构、模型与特性； 了 解 CMOS 加工工艺流程，掌握数字集成电路设计原理和方法，熟悉版图编辑和布局布线工具的使用， 建立系统集成的概念（ SOC ）。

二、 教学基本要求
了解集成电路发展、 IC 制造技术、 CMOS 制造工艺技术及低功耗电路设计与可测试性电路设计；掌握 MOS 器件基本特性、 MOS 基本电路、 CMOS 电路设计、集成电路设计与布局方法及子电路系统设计。 熟悉 IC 设计 EDA 软件工具的使用。


三、教学内容及要求

主要内容： “ VLSI 设计基础”课程简介、集成电路产业发展现状与趋势分析、 CMOS 晶体管工作原理、 CMOS 电路设计原理、 CMOS 子功能设计、可测试与低功耗电路设计、 CMOS 加工工艺流程、模块和系统设计、版图编辑、布局布线、有关工具的使用。
考核方式：考试

四、实践环节

实验平台与工具：利用 Cadence 软件的版图编辑和布局布线工具设计反相器， 8 学时。

五、课内学时分配

章
内 容
参考学时

1
“ VLSI 设计基础”课程简介　集成电路产业发展现状与趋势分析
4

2
MOS 器件介绍； MOS 体校应；闭锁效应； 强 0 强 1 概念；
CMOS 基本电路结构特点
4

3
CMOS 制造技术； 设计规则及合格率
4

4
MOS 基本电路介绍
4

5
电性能分析：电阻电容估算，延迟时间，功率消耗
4

6
CMOS 电路设计： C 2 MOS ， DCMOS,CMOS Domino,NP Domino, 流水线电路设计概念，设计时考虑的要素， I/O PAD 结构，各种电路比较等
6

7
集成电路设计与布局方法：条形图，布局法，布局时应注意的问题， ASIC 设计方法介绍：全定制、定制法、半定制及可编程 ASIC ；各种 ASIC 设计方法比较
6

8
实验安排； CPLD/FPGA 简介； HDL 简介；现代电子设计方法简介
4

9
低功耗电路设计与可测试电路设计： 各

种功率的消耗、低
功耗电路设计的方向、低功耗电路设计的结构；可测试性设计（错误模型、测试样本的产生、可测试性、扫描设计、周边扫描标准、自我检查电路设计）；总结
5

10
? 子电路系统设计
加法器、多位数加减法、先行进位加法器、曼彻斯特进位链加法器。乘法器概述、平行乘法器、流水线式乘法器、计数器（异步、同步）；内存（ RAM 、 ROM ）；总结。
5


课程总结
2






六、考核形式

笔试： 70 ％
实验： 20 ％
平时成绩： 10%