数字集成电路设计课程教学大纲

数字集成电路设计课程教学大纲

英文名称：Digital Integrated Circuits

课程编码：B09062

课程类别：必修

学分数：48

学时数（理论、实验分别表示）：48/0

周学时：3

课内学时/课外学时：1/1

授课学期：第六学期

适用专业：电子科学与技术

先修课程：微电子物理基础、数字电路与系统

考核方式：闭卷考试

一、教学目的要求。

本课程是电子科学与技术专业四年制本科生的一门必修课。通过学习，使学生能掌握数字CMOS 集成电路的基本原理及其分析与设计方法，了解集成电路的发展动态，初步熟悉集成电路的设计流程。

二、课程主要内容及基本要求。（标“*”者为重点内容；标“△”者为难点）（一）TTL集成电路

分析：TTL集成电路的基本电路。

（二）TTL集成电路版图设计*△

TTL集成电路版图设计规则、设计要求。

（三）NMOS逻辑集成电路

NMOS的直流特性、瞬态特性和功耗。

（四）CMOS逻辑电路△*

CMOS逻辑门的构成特点；CMOS与非门和或非门的分析及其设计；组合逻辑电路的设计；类NMOS电路；传输门逻辑电路计。

（五）MOS集成电路版图设计△

MOS集成电路版图设计、设计要求。

（六）双极电路的基本器件结构

双极电路的基本器件结构、应用举例。

（七）MOS电路的基本器件结构*

MOS电路的基本器件结构、举例分析。

（八）MOS电路的分析△*

MOS电路的直流分析、交流分析等。

（九）版图设计*△

VLSI的设计方法；门阵列和标准单元设计方法；版图设计。

三、课程主要环节及时数分配见下表：

四、教学的深度与广度

通过本课程的授课，使学生掌握双极和MOS两种工艺条件下的数字电路的设计和分析方法。分析部分包括器件结构、电气参数和电路功能的分析；设计部分包括双极和MOS基本组合电路和时序电路的设计及其对应的版图设计。五、对知识、能力结构、综合素质的要求

了解数字集成电路的设计与分析，包括TTL集成电路、TTL集成电路版图设计、NMOS逻辑集成电路、CMOS逻辑电路、MOS集成电路版图设计、对双

极电路和MOS电路的基本器件结构及电路的分析、版图设计等。

六、与相关课程的衔接与配合

先修课程：微电子物理基础、数字电子技术。

七、主要教学方法

讲述数字集成电路设计，并且启发学生自己思维，有时通过互动调动学生上课积极性。

八、CAI课件、多媒体等现代教育技术手段的应用。

应用PowerPoint展示各种集成电路设计方面相关的资料和图片。

九、培养学生创新意识和能力的主要措施。

1.展示各种集成电路设计方面的各种资料和大量的图片；

2.启发学生在现有问题上的引申；

3.指导学生自己寻求软件运用方法，培养学生对数字集成电路设计的领悟

能力。

十、检查教学效果和评价学生学习质量的方式与方法。

通过课程提问和布置作业的方式了解学生学习情况和对知识的接受程度。十一、教科书及主要教学参考书。

1.李本俊，CMOS集成电路原理与设计，北京邮电出版社，1997年4月；

2.孙肖子，专用集成电路设计基础，西安电子科技大出版社，2003年10

月；

3.小林芳直著，蒋民译，数字逻辑电路的ASIC设计，科学出版社，2004年

09月。

数字内容出版物设计教学大纲

《数字内容出版物设计》教学大纲 I．课程性质 设计师在出版物的版式设计过程中需要解决页面设置与管理、图文编排、输出以及电子出版物的设计等工作。InDesign 软件可以轻松的和Photoshop、Illustrator、GoLive等软件进行设计配合，既可以满足类似于普通书籍的教学需要，也可以满足类似与杂志、电子出版物等高端设计要求，使制作变为简单。设计师轻松掌握InDesign 软件的基本应用功能后，可以将大量的时间用于设计创作当中。 本教程的目的是从设计的角度向学员介绍了出版物理论知识、InDesign 软件使用、宣传画册设计制作和书籍设计制作的方法和过程。通过学习本书，学习者将会系统地了解和掌握版式设计的理论知识和操作技能，为从事设计工作打下良好的基础。 Ⅱ．教程的目的和任务 “InDesign出版物设计培训教程”的培训目的是： 1．了解版式设计基本原理。 2．了解出版物设计的基本流程。 3．InDesign软件的基本操作。 4．了解出版物设计在印刷过程中的输出环节。 5．简单了解电子出版物。 Ⅲ．学时安排 本课程共包含6部分内容，第1部分为基础知识概述，出版物设计的基础；第2部分为设计流程部分，需要掌握出版物设计的基本流程；第3-4部分是软件部分，解决InDesign软件的基本操作；第5-6部分是实例讲解分析部分则需要读者掌握出版物设计及印刷的项目过程，同时可以结合自己的实际项目进行设计。 本课程供授课72学时，其中1／3学时供上机操作，达到理论与实践相结合的目的。 以下各章学时安排仅供参考。 第1部分 8 学时 第2部分 8 学时 第3部分 16 学时 第4部分 16 学时 第5部分 12 学时 第6部分 12 学时 Ⅳ．考核目标与考核要求 第1部分出版物设计基础知识 1.了解出版物的发展历程 2.了解出版物的类别与特点 3.了解出版物的各种装订方式的特点 4.了解版式设计的基本要素 5.掌握一定的色彩原理

数字集成电路设计_笔记归纳..

第三章、器件 一、超深亚微米工艺条件下MOS 管主要二阶效应： 1、速度饱和效应：主要出现在短沟道NMOS 管，PMOS 速度饱和效应不显著。主要原因是 TH G S V V -太大。在沟道电场强度不高时载流子速度正比于电场强度（μξν=） ，即载流子迁移率是常数。但在电场强度很高时载流子的速度将由于散射效应而趋于饱和，不再随电场 强度的增加而线性增加。此时近似表达式为：μξυ=（c ξξ<），c s a t μξυυ==（c ξξ≥） ，出现饱和速度时的漏源电压D SAT V 是一个常数。线性区的电流公式不变，但一旦达到DSAT V ，电流即可饱和，此时DS I 与GS V 成线性关系（不再是低压时的平方关系）。 2、Latch-up 效应：由于单阱工艺的NPNP 结构，可能会出现VDD 到VSS 的短路大电流。 正反馈机制：PNP 微正向导通，射集电流反馈入NPN 的基极，电流放大后又反馈到PNP 的基极，再次放大加剧导通。 克服的方法：1、减少阱/衬底的寄生电阻，从而减少馈入基极的电流，于是削弱了正反馈。 2、保护环。 3、短沟道效应：在沟道较长时，沟道耗尽区主要来自MOS 场效应，而当沟道较短时，漏衬结（反偏）、源衬结的耗尽区将不可忽略，即栅下的一部分区域已被耗尽，只需要一个较小的阈值电压就足以引起强反型。所以短沟时VT 随L 的减小而减小。 此外，提高漏源电压可以得到类似的效应，短沟时VT 随VDS 增加而减小，因为这增加了反偏漏衬结耗尽区的宽度。这一效应被称为漏端感应源端势垒降低。

4、漏端感应源端势垒降低（DIBL）： VDS增加会使源端势垒下降，沟道长度缩短会使源端势垒下降。VDS很大时反偏漏衬结击穿，漏源穿通，将不受栅压控制。 5、亚阈值效应（弱反型导通）：当电压低于阈值电压时MOS管已部分导通。不存在导电沟道时源（n+）体（p）漏（n+）三端实际上形成了一个寄生的双极性晶体管。一般希望该效应越小越好，尤其在依靠电荷在电容上存储的动态电路，因为其工作会受亚阈值漏电的严重影响。 绝缘体上硅（SOI） 6、沟长调制：长沟器件：沟道夹断饱和；短沟器件：载流子速度饱和。 7、热载流子效应：由于器件发展过程中，电压降低的幅度不及器件尺寸，导致电场强度提高，使得电子速度增加。漏端强电场一方面引起高能热电子与晶格碰撞产生电子空穴对，从而形成衬底电流，另一方面使电子隧穿到栅氧中，形成栅电流并改变阈值电压。 影响：1、使器件参数变差，引起长期的可靠性问题，可能导致器件失效。2、衬底电流会引入噪声、Latch-up、和动态节点漏电。 解决：LDD（轻掺杂漏）：在漏源区和沟道间加一段电阻率较高的轻掺杂n-区。缺点是使器件跨导和IDS减小。 8、体效应：衬底偏置体效应、衬底电流感应体效应（衬底电流在衬底电阻上的压降造成衬偏电压）。 二、MOSFET器件模型 1、目的、意义：减少设计时间和制造成本。 2、要求：精确；有物理基础；可扩展性，能预测不同尺寸器件性能；高效率性，减少迭代次数和模拟时间 3、结构电阻：沟道等效电阻、寄生电阻 4、结构电容： 三、特征尺寸缩小 目的：1、尺寸更小；2、速度更快；3、功耗更低；4、成本更低、 方式： 1、恒场律（全比例缩小），理想模型，尺寸和电压按统一比例缩小。 优点：提高了集成密度 未改善：功率密度。 问题：1、电流密度增加；2、VTH小使得抗干扰能力差；3、电源电压标准改变带来不便；4、漏源耗尽层宽度不按比例缩小。 2、恒压律，目前最普遍，仅尺寸缩小，电压保持不变。 优点：1、电源电压不变；2、提高了集成密度 问题：1、电流密度、功率密度极大增加；2、功耗增加；3、沟道电场增加，将产生热载流子效应、速度饱和效应等负面效应；4、衬底浓度的增加使PN结寄生电容增加，速度下降。 3、一般化缩小，对今天最实用，尺寸和电压按不同比例缩小。 限制因素：长期使用的可靠性、载流子的极限速度、功耗。

#《数字集成电路设计》复习提纲

《数字集成电路设计》复习提纲(1-7章) 2011-12 1. 数字集成电路的成本包括哪几部分？ ● NRE (non-recurrent engineering) costs 固定成本 ● design time and effort, mask generation ● one-time cost factor ● Recurrent costs 重复性费用或可变成本 ● silicon processing, packaging, test ● proportional to volume ● proportional to chip area 2. 数字门的传播延时是如何定义的？ 一个门的传播延时tp 定义了它对输入端信号变化的响应有多快。 3. 集成电路的设计规则(design rule)有什么作用？ ? Interface between designer and process engineer ? Guidelines for constructing process masks ? Unit dimension: Minimum line width ? scalable design rules: lambda parameter (可伸缩设计规则，其不足:只能在有限 的尺寸范围内进行。) ? absolute dimensions (micron rules,用绝对尺寸来表示。) 4. 什么是MOS 晶体管的体效应？ 5. 写出一个NMOS 晶体管处于截止区、线性区、饱和区的判断条件，以及各工作区的源漏电流表达式（考虑短沟效应即沟道长度调制效应，不考虑速度饱和效应） 注：NMOS 晶体管的栅、源、漏、衬底分别用G 、S 、D 、B 表示。 6. MOS 晶体管的本征电容有哪些来源？ 7. 对于一个CMOS 反相器的电压传输特性，请标出A 、B 、C 三点处NMOS 管和PMOS 管各自处于什么工作区？ V DD 8. 在CMOS 反相器中，NMOS 管的平均导通电阻为R eqn ，PMOS 管的平均导通电阻为R eqp ，请写出该反相器的总传播延时定义。 9. 减小一个数字门的延迟的方法有哪些？列出三种，并解释可能存在的弊端。 ? Keep capacitances small （减小CL ） ? Increase transistor sizes(增加W/L) ? watch out for self-loading! （会增加CL ） ? Increase VDD (????) V out V in 0.5 11.522.5

数字电子技术教学大纲资料

一．本课程的教学目的、基本要求及其在教学计划中的地位： 数字电子技术基础课程是一门用以培养学生电子技术入门性质的技术基础课，本课程主要研究常用基本的半导体元器件的工作原理，基本的电子电路的原理和应用。通过课程的学习，使学生能够较好地掌握电子技术的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。其主要任务是培养学生： 1 ．掌握电子技术课程的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。了解电子技术的新发展，新技术。 2 ．正确掌握电子技术的课程内容，能够分析由几个单元电路组成的小电子电路系统。理论联系实际，具有创新精神。 3 ．具有运用计算机分析和设计简单电子电路的能力，掌握用计算机分析电子电路的新方法。 4 ．具有较强的实验能力，会使用常规的电子仪器，会通过实验安装调试电子电路，具有进行实验研究的初步能力。 5 ．具有较强的查阅电子技术资料的能力和从网络上获取有关信息的能力。 数字电子技术基础课程是高等工科院校中电气信息类专业的一门必修课程，在教学过程中综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行多种教学活动。为学生进一步学习有关专业课程和日后从事专业工作打下基础，因此本课程在后续课程中占有很重要的地位。 二．本课程的主要内容、各章节内容及其学时安排： 本课程的主要内容包括基本的半导体元器件、各种常用电子电路的工作原理和应用等内容。 第 1 章逻辑代数（ 4 学时） 数字信号的特点、双值逻辑系统的概念。数字电路描述的数学工具——逻辑代数的运算定理和规则，以及逻辑函数的化简和变换等内容。 第 2 章集成逻辑门电路（ 6 学时） TTL 和 COS 两大类型的逻辑门的工作原理、特性曲线和参数指标，对常用的几个系列逻辑门，以及集电极开路门和三态门作了较详细的讨论和比较。 第 3 章组合数字电路（ 10 学时） 组合数字电路的分析和设计方法，译码器、编码器、数据选择器、比较器等常用组合数字电路的工作原理和应用。

数字系统与逻辑设计课程教学大纲

《数字系统与逻辑设计》课程教学大纲 课程名称：数字系统与逻辑设计课程代码：TELE1005 英文名称：Digital System and Logic Design 课程性质：专业必修课程学分/学时：3.5/72 开课学期：第3学期 适用专业：微电子科学与工程、电子科学与技术等 先修课程：电路分析 后续课程： 开课单位：电子信息学院课程负责人：黄旭 大纲执笔人：黄旭大纲审核人：X 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：本课程是通信工程、信息工程、电子信息工程等电子信息类专业的一门重要专业基础课，是通信工程专业的必修主干课。 教学目标：本课程主要讲授数字逻辑的基本知识及数字逻辑电路的分析方法和设计方法。通过理论教学与实验教学相结合，使学生能建立数字系统完整的总体概念，掌握数字逻辑电路的基本概念、基本分析方法和设计方法以及若干典型的中、小规模集成电路的功能及应用，具备一定的数字电路分析和设计能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程打下理论和技术基础。本课程的具体教学目标如下： 1、掌握逻辑代数和数字逻辑电路的基础知识，能将其用于实际工程问题的分析。【1.4】 2、具备对数字逻辑器件的特性和功能进行分析的能力，能够对组合逻辑电路和时序逻 辑电路进行描述和分析，能够分析典型脉冲电路、半导体存储器以及数模和模数转换电路的结构和原理，并针对实际工程问题和应用对象进行器件和参数的选择。【2.2】 3、具备对数字逻辑电路进行初步设计的能力，能运用基本原理和方法，根据设计要求完 成数字逻辑电路（组合逻辑电路、时序逻辑电路）的设计。【3.2】 4、通过实验教学，能够对数字逻辑电路的相关知识和方法进行研究与实验验证。【3.2】 二、课程目标与毕业要求的对应关系（明确本课程知识与能力重点符合标准哪几条毕业要求指标点）

数字集成电路教学大纲

《数字集成电路》课程教学大纲 课程代码：060341001 课程英文名称：digital integrated circuits 课程总学时：48 讲课：44 实验：4 上机：0 适用专业：电子科学与技术 大纲编写（修订）时间：2017.05 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 数字集成电路是为电子科学与技术专业开设的学位课，该课程为必修专业课。课程主要讲授CMOS数字集成电路基本单元的结构、电气特性、时序和功耗特性，以及数字集成电路的设计与验证方法、EDA前端流程等。在讲授基本理论的同时，重在培养学生的设计思维以及解决实际问题的能力。通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握CMOS工艺下数字集成电路基本单元的功能、结构、特性； 2．掌握基于HDL设计建模与仿真、逻辑综合、时序分析；熟悉Spice模型； 3．具备将自然语言描述的问题转换为逻辑描述的能力； 4. 具有解决实际应用问题的能力。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：CMOS数字集成电路设计方法与流程；CMOS逻辑器件的静态、动态特性和Spice 模型；数字集成电路的时序以及互连线问题；半导体存储器的种类与性能；数字集成电路低功耗解决方法以及输入输出电路；数字集成电路的仿真与逻辑综合。 2.基本理论和方法：在掌握静态和动态CMOS逻辑器件特性基础上，理解CMOS数字集成电路的特性和工作原理；掌握真值表、流程图/状态机、时序图的分析方法和逻辑设计的基本思想。 3.基本技能:掌握器件与系统的建模仿真方法；具备逻辑描述、逻辑与时序电路设计能力；熟悉电路验证与综合软件工具。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中要重点对基础概念、基本方法和设计思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加习题和讨论课，并在一定范围内学生讲解，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用网络资源、参照设计规范及芯片手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2．教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3．计算机辅助设计：要求学生采用电路建模语言（SPICE/HDL）和仿真模拟工具软件进行电路分析与设计验证；采用逻辑综合工具软件进行电路综合；采用时序分析工具进行时序验证。（四）对先修课的要求 本课程主要的先修课程有：大学物理、电路、线性电子线路、脉冲与逻辑电路、EDA技术与FPGA应用、微机原理及应用，以及相关的课程实验、课程设计。 （五）对习题课、实践环节的要求 1．对重点、难点章节（如：MOS反相器静态特性/开关特性和体效应、组合与时序MOS电路、动态逻辑电路、数字集成电路建模与仿真验证、数字集成电路逻辑综合）应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。 2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及分析设

集成电路设计基础复习

1、解释基本概念：集成电路，集成度，特征尺寸 参考答案： A、集成电路（IC：integrated circuit）是指通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能的集成块。 B、集成度是指在每个芯片中包含的元器件的数目。 C、特征尺寸是代表工艺光刻条件所能达到的最小栅长（L）尺寸。 2、写出下列英文缩写的全称：IC，MOS，VLSI，SOC，DRC，ERC，LVS，LPE 参考答案： IC：integrated circuit；MOS：metal oxide semiconductor；VLSI：very large scale integration；SOC：system on chip；DRC：design rule check；ERC：electrical rule check；LVS：layout versus schematic；LPE：layout parameter extraction 3、试述集成电路的几种主要分类方法 参考答案： 集成电路的分类方法大致有五种：器件结构类型、集成规模、使用的基片材料、电路功能以及应用领域。根据器件的结构类型，通常将其分为双极集成电路、MOS集成电路和Bi-MOS 集成电路。按集成规模可分为：小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。按基片结构形式，可分为单片集成电路和混合集成电路两大类。按电路的功能将其分为数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路。按应用领域划分，集成电路又可分为标准通用集成电路和专用集成电路。 4、试述“自顶向下”集成电路设计步骤。 参考答案： “自顶向下”的设计步骤中，设计者首先需要进行行为设计以确定芯片的功能；其次进行结构设计；接着是把各子单元转换成逻辑图或电路图；最后将电路图转换成版图，并经各种验证后以标准版图数据格式输出。 5、比较标准单元法和门阵列法的差异。 参考答案：

数字逻辑与数字系统设计课程大纲

“数字逻辑与数字系统设计”教学大纲 课程编号：OE2121017 课程名称：数字逻辑与数字系统设计英文名称：Digital Logic and Digital System Design 学时：60 学分：4 课程类型：必修课程性质：专业基础课 适用专业：电子信息与通信工程（大类）开课学期：4 先修课程：高等数学、大学物理、电路分析与模拟电子线路 开课院系：电工电子教学基地及相关学院 一、课程的教学任务与目标 数字逻辑与数字系统设计是重要的学科基础课。该课程与配套的“数字逻辑与数字系统设计实验”课程紧密结合，以问题驱动、案例教学、强化实践和能力培养为导向，通过课程讲授、单元实验、综合设计项目大作业、设计报告撰写、研讨讲评等环节，实现知识能力矩阵中1.1.2.2、1.2.1.2以及2.5、2.6、3.6、4.1、4.2的能力要求。 要求学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法，了解电子设计自动化（EDA：Electronic Design Automation）技术和工具。数字电路部分要求学生掌握数制及编码、逻辑代数及逻辑函数的知识；掌握组合逻辑电路的分析与设计方法，熟悉常用的中规模组合逻辑部件的功能及其应用；掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法，典型的中大规模时序逻辑部件。EDA设计技术部分，需要了解现代数字系统设计的方法与过程，学习硬件描述语言，了解高密度可编程逻辑器件的基本原理及开发过程，掌握EDA 设计工具，培养学生设计较大规模的数字电路系统的能力。 本课程教学特点和主要目的： （1）本课程概念性、实践性、工程性都很强，教学中应特别注重理论联系实际和工程应用背景。 （2）使学生掌握经典的数字逻辑电路的基本概念和设计方法； （3）掌握当今EDA工具设计数字电路的方法。 （4）本课将硬件描述语言(HDL)融合到各章中，并在软件平台上进行随堂仿真, 通

《数字信号处理》课程教学大纲

《数字信号处理》课程教学大纲 （10级） 编号：40023600 英文名称：Digital Signal Processing 适用专业：通信工程；电子信息工程 责任教学单位：电子工程系通信工程教研室 总学时：56 学分：3.5 考核形式：考试 课程类别：专业基础课 修读方式：必修 教学目的：数字信号处理是通信工程、电子信息工程专业的一门专业基础课，通过本课程的学习使学生建立数字信号处理的基本概念、掌握数字信号处理的基本理论、基本分析方法和数字滤波器的基本设计方法，具有初步的算法分析和运用MATLAB编程的能力，了解数字信号处理的新方法和新技术。为学习后续专业课程和从事数字信号处理方面的研究工作打下基础。 主要教学内容及要求： 1．绪论 了解数字信号处理的特点，应用领域，发展概况和发展局势。 2．时域离散信号和时域离散系统 了解连续信号、时域离散信号和数字信号的定义和相互关系；掌握序列的表示、典型序列、序列的基本运算；掌握时域离散系统及其性质，掌握时域离散系统的时域分析,掌握采样定理、连续信号与离散信号的频谱关系。 3.时域离散信号和系统的频域分析 掌握序列的傅里叶变换(FT)及其性质；掌握序列的Z变换(ZT) 、Z变换的主要性质；掌握离散系统的频域分析；了解梳状滤波器，最小相位系统。 4.离散傅里叶变换（DFT） 掌握离散傅里叶变换(DFT)的定义，掌握DFT、ZT、FT、DFS之间的关系；掌握DFT的性质；掌握频域采样；掌握DFT的应用、用DFT计算线性卷积、用DFT分析信号频谱。 5.快速傅里叶变换（FFT） 熟悉DFT的计算问题及改进途经；掌握DIT-FFT算法及其编程思想；掌握IDFT的高效算法。 6.数字滤波网络 了解滤波器结构的基本概念与分类；掌握IIR-DF网络结构（直接型，级联型，并联型）；掌握FIR-DF网络结构（直接型，线性相位型，级联型，频率采样型，快速卷积型）。 7.无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计 熟悉滤波的概念、滤波器的分类及模拟和数字滤波器的技术指标；熟悉模拟滤波器的设计；掌握用冲激响应不变法设计IIR数字滤波器；掌握用双线性变换法设计IIR数字滤波器。 8.有限冲激响应（FIR）数字滤波器设计 熟悉线性相位FIR数字滤波器的特点；掌握FIR数字滤波器的窗函数设计法；掌握FIR数字滤波器的频率抽样设计法；了解FIR数字滤波器的切比雪夫最佳一致逼近设计法。 本课程与其他课程的联系与分工：先修课程：信号与系统，复变函数与积分变换，数字电路；后续课程有：DSP原理及应用，语音信号处理，数字图像处理等。

数字集成电路知识点整理

Digital IC：数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统 第一章引论 1、数字IC芯片制造步骤 设计：前端设计（行为设计、体系结构设计、结构设计）、后端设计（逻辑设计、电路设计、版图设计） 制版：根据版图制作加工用的光刻版 制造：划片：将圆片切割成一个一个的管芯（划片槽） 封装：用金丝把管芯的压焊块（pad）与管壳的引脚相连 测试：测试芯片的工作情况 2、数字IC的设计方法 分层设计思想：每个层次都由下一个层次的若干个模块组成，自顶向下每个层次、每个模块分别进行建模与验证 SoC设计方法：IP模块（硬核（Hardcore)、软核（Softcore)、固核（Firmcore））与设计复用Foundry（代工）、Fabless（芯片设计）、Chipless（IP设计）“三足鼎立”——SoC发展的模式 3、数字IC的质量评价标准（重点：成本、延时、功耗，还有能量啦可靠性啦驱动能力啦之类的） NRE (Non-Recurrent Engineering) 成本 设计时间和投入，掩膜生产，样品生产 一次性成本 Recurrent 成本 工艺制造（silicon processing），封装（packaging），测试（test） 正比于产量 一阶RC网路传播延时：正比于此电路下拉电阻和负载电容所形成的时间常数 功耗：emmmm自己算 4、EDA设计流程 IP设计系统设计（SystemC）模块设计（verilog） 综合 版图设计(.ICC) 电路级设计（.v 基本不可读）综合过程中用到的文件类型(都是synopsys)： 可以相互转化 .db（不可读）.lib（可读） 加了功耗信息

沈阳理工大学-数字系统课程设计10教学大纲

数字系统课程设计教学大纲 课程编码：030651003 学时/学分：2周/4 Course Design of Digital System 一、大纲使用说明 本大纲根据通信工程专业2010版教学计划制订 （一）适用专业 通信工程 （二）课程设计性质 数字系统课程设计是通信工程专业开设的一门理论与实践结合较强的核心课程。因此在课堂上学习了一定的理论知识之后，要在实际中进行运用。本课程设计是数字逻辑与硬件描述语言的重要实践环节，是将理论和实际结合起来的桥梁。通过课程设计使学生掌握使用EDA(电子设计自动化)工具设计数字逻辑电路的方法,初步具有分析、寻找和排除电子电路中常见故障的能力。为培养实践型人才奠定基础。 （三）主要先修课程和后续课程 1、先修课程： 数字逻辑与硬件描述语言 2、后续课程： 数字通信原理 二、课程设计目的及基本要求 数字系统课程设计作为独立的教学环节，是对数字逻辑与硬件描述语言集中实践性环节系列之一，是学习完《数字逻辑与硬件描述语言》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在于训练学生综合运用学过的数字逻辑的基本知识，培养独立设计比较复杂的数字逻辑电路的能力，掌握通过用现代EDA技术实现数字系统的方法。要求学生使用超高速硬件描述语言（VHDL）完成包括设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件测试等过程。有能力的同学可同时使用Mutisim仿真实现硬件电路。 三、课程设计内容及安排 1．课程设计内容 1）学习使用Xilinx ISE（或MaxPlusⅡ或QuartusⅡ）软件及应用 2）学习使用Multisim软件 3）根据实验室条件和个人志愿，每人进行布置题目之一的设计，或自行选题经指导教师批准后进行设计。题目的难度要保证中等水平的学生在教师的指导下在规定时间内能独立完成设计任务。题目要综合运用所学的数字系统设计的基本知识，使数字逻辑系统的设计从传统的单纯硬件设计方法变为计算机软、硬件协同设计。 4）课程设计过程中，学生根据所选设计题目的具体要求，查阅相关资料，明确设计方案。 5）根据确定的方案，完成程序的初步设计，然后在微机上仿真实现。最后,学生按要求撰写设计报告并提交详细的课程设计报告。 2．课程设计的安排 1）学习使用相应软件、上机练习 2）明确课题内容，查阅参考资料，完成初步设计 3）上机调试运行 4）验收运行结果、答辩

《数字系统设计与电子技术实验》课程教学大纲

《数字系统设计与电子技术实验》课程教学大纲 英文名称：Digital System Design and Electronic Technology Experiment 课程编码：B09077 课程类别：F 学分数：1 学时数（理论、实验分别表示）：2/14 周学时：16 课内学时/课外学时：16/17 授课学期：第七学期 适用专业：电子科学与技术 先修课程：电路分析基础、计算机应用基础一 考核方式：实验报告 一、教学目的要求。 数字系统设计与电子技术实验是电子科学与技术专业的专业实践课程之一，其目的是向学生介绍有关集成电路设计软件－OrCAD的操作方法，帮助学生掌握OrCAD软件的使用，并进一步对电路进行的各种仿真分析。 二、课程主要内容及基本要求。（标“*”者为重点内容；标“△”者为难点） 第一章OrCAD Capture绘制电路图 1.1OrCAD简介、电路设计的名词解释*； 1.2Capture的应用环境； 1.3环境设置； 1.4电路图的编辑修改*△； 1.5电路元素属性参数的编辑修改； 1.6绘制图形和添加字符； 1.7分层电路中电路元素的绘制*△； 1.8电路图的标记及打印输出。 第二章PSpice电路仿真 2.1PSpice的界面菜单、波形显示和分析；

2.2静态工作点分析、直流扫描分析*； 2.3交流扫描分析*； 2.4显示波形的分析处理； 2.5RC充放电电路瞬态分析*△。 三、课程主要环节及时数分配见下表： 四、教学的深度与广度 讲解集成电路软件OrCAD的界面、功能、操作等，并且详细指导学生运用OrCAD Capture绘制电路图和OrCAD PSpice对电路图进行静态工作点、直流扫描、交流扫描和瞬态分析。 五、对知识、能力结构、综合素质的要求 要求学生了解电子技术方面的知识和对计算机的熟练运用。掌握OrCAD Capture绘制复杂的电路图和OrCAD PSpice对电路图进行各类性能分析。 六、与相关课程的衔接与配合 先修课程：电路分析基础、计算机应用基础一。 七、主要教学方法 指导学生进行软件的操作，并且安排题目启发学生自己思维，有时通过互动调动学生上课积极性。 八、CAI课件、多媒体等现代教育技术手段的应用。 应用PowerPoint和多媒体展示软件的性能和操作流程。 九、培养学生创新意识和能力的主要措施。 1、通过作业启发学生在现有问题上的引申；

数字集成电路设计实验报告

哈尔滨理工大学数字集成电路设计实验报告 学院：应用科学学院 专业班级：电科12 - 1班 学号：32 姓名：周龙 指导教师：刘倩 2015年5月20日

实验一、反相器版图设计 1.实验目的 1）、熟悉mos晶体管版图结构及绘制步骤； 2）、熟悉反相器版图结构及版图仿真； 2. 实验内容 1）绘制PMOS布局图； 2）绘制NMOS布局图； 3）绘制反相器布局图并仿真； 3. 实验步骤 1、绘制PMOS布局图： (1) 绘制N Well图层；(2) 绘制Active图层； (3) 绘制P Select图层； (4) 绘制Poly图层； (5) 绘制Active Contact图层；(6) 绘制Metal1图层； (7) 设计规则检查；(8) 检查错误； (9) 修改错误； (10)截面观察； 2、绘制NMOS布局图： (1) 新增NMOS组件；(2) 编辑NMOS组件；(3) 设计导览； 3、绘制反相器布局图： (1) 取代设定；(2) 编辑组件；(3) 坐标设定；(4) 复制组件；(5) 引用nmos组件；(6) 引用pmos组件；(7) 设计规则检查；(8) 新增PMOS基板节点组件；(9) 编辑PMOS基板节点组件；(10) 新增NMOS基板接触点； (11) 编辑NMOS基板节点组件；(12) 引用Basecontactp组件；(13) 引用Basecontactn 组件；(14) 连接闸极Poly；(15) 连接汲极；(16) 绘制电源线；(17) 标出Vdd 与GND节点；(18) 连接电源与接触点；(19) 加入输入端口；(20) 加入输出端口；(21) 更改组件名称；(22) 将布局图转化成T-Spice文件；(23) T-Spice 模拟； 4. 实验结果 nmos版图

集成电路设计基础 课后答案

班级：通信二班姓名：赵庆超学号：20071201297 7，版图设计中整体布局有哪些注意事项？ 答：1版图设计最基本满足版图设计准则，以提高电路的匹配性能，抗干扰性能和高频工作性能。 2 整体力求层次化设计，即按功能将版图划分为若干子单元，每个子单元又可能包含若干子单元，从最小的子单元进行设计，这些子单元又被调用完成较大单元的设计，这种方法大大减少了设计和修改的工作量，且结构严谨，层次清晰。 3 图形应尽量简洁，避免不必要的多边形，对连接在一起的同一层应尽量合并，这不仅可减小版图的数据存储量，而且版图一模了然。 4 在构思版图结构时，除要考虑版图所占的面积，输入和输出的合理分布，较小不必要的寄生效应外，还应力求版图与电路原理框图保持一致（必要时修改框图画法），并力求版图美观大方。 8，版图设计中元件布局布线方面有哪些注意事项？ 答：1 各不同布线层的性能各不相同，晶体管等效电阻应大大高于布线电阻。高速电路，电荷的分配效应会引起很多问题。 2 随器件尺寸的减小，线宽和线间距也在减小，多层布线层之间的介质层也在变薄，这将大大增加布线电阻和分布电阻。 3 电源线和地线应尽可能的避免用扩散区和多晶硅布线，特别是通过

较大电流的那部分电源线和地线。因此集成电路的版图设计电源线和地线多采用梳状布线，避免交叉，或者用多层金属工艺，提高设计布线的灵活性。 4 禁止在一条铝布线的长信号霞平行走过另一条用多晶硅或者扩散区布线的长信号线。因为长距离平行布线的两条信号线之间存在着较大的分布电容，一条信号线会在另一条信号线上产生较大的噪声，使电路不能正常工作。、 5 压点离开芯片内部图形的距离不应少于20um，以避免芯片键和时，因应力而造成电路损坏。

数字电子技术课程教学大纲

数字电子技术课程教学大纲（试行） 课程名称：数字电子技术 英文名称：Digital Electronic Technique 学时数：45 其中实验学时数：15 课外学时数：14 适用专业：2006级电气自动化技术 1.大纲制定参考依据 （1）教高［2006］16号关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见。 （2）科技学院《2006级电气自动化技术专业教学计划说明》。 （3）2006年科技学院关于编制与修订高职课程教学大纲的要求。 2. 课程的性质、目的和任务 数字电子技术是电气自动化技术专业的重要专业技术基础课。是培养硬件应用能力的工程类课程，是电气技术训练的基本入门课程，构建学生电子技术的基本理论、基本技能和培养学生应用与创新能力。一方面为后续专业知识技术的学习奠定基础，另一方面培养训练学生电子技术方面的实践技能。它直接涉及学生的专业培养质量和职业能力。既是学生在今后较长时间赖以吸收新知识和自我完善发展及接受终身教育的专业基础课程。又是培养技术技能型人才的专业技术基础课程。

在教学过程中要注重理论联系实际，加强实践环节，重视工程观点，着重于电子元器件和基本电子电路的实际应用能力训练。将理论教学与实践教学有机融为一体。改变传统的“一支粉笔，一本书，一块黑板，一讲到底”的理论教学模式。改革教学模式、教学方法，以培养学生能力为核心、为主线。处理好近期的专业“必需够用”和将来的发展“迁移可用”的关系， 通过本课程的教学，使学生获得必要的数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。培养学生分析问题和解决问题的能力。锻炼学生的工程实践能力。 3. 课程教学容与知、技、能点及教学基本要求 针对专业需要优化整合教学容，建立“能力包”化的教学容模块。本课程体系按照能力模块划分为六个模块。

数字集成电路设计与分析

问答： Point out design objects in the figure such as :design, cell, reference, port, pin, net, then write a command to set 5 to net A Design: top Reference: ADD DFF Cell: U1 U2 Port: A B clk sum Pin: A B D Q Net: A B SIN Set_load 5 [get_nets A] why do we not choose to operate all our digital circuits at these low supply voltages? 答：1）不加区分地降低电源电压虽然对减少能耗能正面影响，但它绝对会使门的延时加大 2）一旦电源电压和本征电压（阈值电压）变得可比拟，DC特性对器件参数（如晶体管 阈值）的变化就变得越来越敏感 3）降低电源电压意味着减少信号摆幅。虽然这通常可以帮助减少系统的内部噪声（如串扰引起的噪声），但它也使设计对并不减少的外部噪声源更加敏感） 问道题： 1.CMOS静态电路中，上拉网络为什么用PMOS,下拉网络为什么用NMOS管 2.什么是亚阈值电流，当减少VT时，V GS =0时的亚阈值电流是增加还是减少？ 3.什么是速度饱和效应 4.CMOS电压越低，功耗就越少？是不是数字电路电源电压越低越好，为什么？ 5.如何减少门的传输延迟？ P203 6.CMOS电路中有哪些类型的功耗？ 7.什么是衬垫偏置效应。 8.gate-to-channel capacitance C GC,包括哪些部分 VirSim有哪几类窗口 3-6. Given the data in Table 0.1 for a short channel NMOS transistor with V DSAT = 0.6 V and k′=100 μA/V2, calculate V T0, γ, λ, 2|φf|, and W / L:

IC设计基础笔试集锦

IC设计基础（流程、工艺、版图、器件）笔试集锦 1、我们公司的产品是集成电路，请描述一下你对集成电路的认识，列举一些与集成电路 相关的内容（如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA 等的概念）。（仕兰微面试题目） 什么是MCU？ MCU(Micro Controller Unit)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，简称单片机，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。 MCU的分类 MCU按其存储器类型可分为MASK(掩模)ROM、OTP(一次性可编程)ROM、FLASH ROM等类型。MASK ROM的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；FALSH ROM的MCU程序可以反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途；OTP ROM的MCU价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。 RISC为Reduced Instruction Set Computing的缩写，中文翻译为精简执令运算集，好处是CPU核心 很容易就能提升效能且消耗功率低，但程式撰写较为复杂；常见的RISC处理器如Mac的Power PC 系列。 CISC就是Complex Instruction Set Computing的缩写,中文翻译为复杂指令运算集,它只是CPU分类的一种,好处是CPU所提供能用的指令较多、程式撰写容易,常见80X86相容的CPU即是此类。 DSP有两个意思，既可以指数字信号处理这门理论，此时它是Digital Signal Processing的缩写；也可以是Digital Signal Processor的缩写，表示数字信号处理器，有时也缩写为DSPs，以示与理论的区别。 2、FPGA和ASIC的概念，他们的区别。（未知） 答案：FPGA是可编程ASIC。 ASIC:专用集成电路，它是面向专门用途的电路，专门为一个用户设计和制造的。根据一 个用户的特定要求，能以低研制成本，短、交货周期供货的全定制，半定制集成电路。与 门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比，它们又具有设计开发周期短、设计 制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点 3、什么叫做OTP片、掩膜片，两者的区别何在？（仕兰微面试题目）otp是一次可编程（one time programme）,掩膜就是mcu出厂的时候程序已经固化到里面去了，不能在写程序进去！( 4、你知道的集成电路设计的表达方式有哪几种？（仕兰微面试题目） 5、描述你对集成电路设计流程的认识。（仕兰微面试题目） 6、简述FPGA等可编程逻辑器件设计流程。（仕兰微面试题目） 7、IC设计前端到后端的流程和eda工具。（未知） 8、从RTL synthesis到tape out之间的设计flow,并列出其中各步使用的tool.（未知） 9、Asic的design flow。（威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题） 10、写出asic前期设计的流程和相应的工具。（威盛） 11、集成电路前段设计流程，写出相关的工具。（扬智电子笔试） 先介绍下IC开发流程： 1.）代码输入（design input) 用vhdl或者是verilog语言来完成器件的功能描述，生成hdl代码 语言输入工具：SUMMIT VISUALHDL MENTOR RENIOR 图形输入: composer(cadence); viewlogic (viewdraw) 2.）电路仿真（circuit simulation) 将vhd代码进行先前逻辑仿真，验证功能描述是否正确 数字电路仿真工具： Verolog：CADENCE Verolig-XL SYNOPSYS VCS MENTOR Modle-sim VHDL : CADENCE NC-vhdl SYNOPSYS VSS MENTOR Modle-sim 模拟电路仿真工具： AVANTI HSpice pspice，spectre micro microwave: eesoft : hp 3.）逻辑综合（synthesis tools) 逻辑综合工具可以将设计思想vhd代码转化成对应一定工艺手段的门级电路；将初级仿真 中所没有考虑的门沿（gates delay）反标到生成的门级网表中,返回电路仿真阶段进行再 仿真。最终仿真结果生成的网表称为物理网表。 12、请简述一下设计后端的整个流程？（仕兰微面试题目） 13、是否接触过自动布局布线？请说出一两种工具软件。自动布局布线需要哪些基本元 素？（仕兰微面试题目） 14、描述你对集成电路工艺的认识。（仕兰微面试题目）

《数字电子技术基础》课程教学大纲

《数字电子技术基础》课程教学大纲 一、课程基本信息 二、课程的性质与和教学目的 数字电子技术基础课程是计算机科学与技术专业非常重要的专业基础课，具有自身的体系和很强的实践性，在专业教学计划中具有举足轻重的地位。对于网络工程专业的新生在入学伊始全面了解计算机的专业领域知识，了解计算机在各方面最新发展及应用会有很大的帮助。本课程的任务是：通过对常用电子器件、数字电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习测控技术及其在专业中的应用打下基础。通过这门课程的学习，可以使计算机科学与技术专业的学生一进入大学就能够对自己今后要学习的主要知识、专业方向有一个基本了解，为后续课程构建一个基本知识框架，使学生对以后的专业学习能够做到心中有数，为以后学习和掌握专业知识提供必要的专业指导。 三、教学内容和基本要求 主要本课程包括：逻辑代数的基础知识、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲产生与整形电路、A/D与D/A转换电路等。 第一章绪论 1）了解数字电路及其常用芯片、对电子设计自动化技术进行简介。 2）了解数字电子技术基础课程。 第二章数制和码制 1）掌握二进制、十六进制数及其与十进制数的相互转换。 2）掌握8421编码，了解其他常用编码。 第三章逻辑代数基础 1）掌握逻辑代数中的基本定律和定理。 2）掌握逻辑关系的描述方法及其相互转换。 3）掌握逻辑函数的卡诺图化简方法。 第四章门电路 1）了解半导体二极管、晶体管和MOS管的开关特性。 2）了解TTL、CMOS门电路的组成和工作原理。 3）掌握典型TTL、CMOS门电路的逻辑功能、特性、主要参数和使用方法。 4）了解ECL等其它逻辑门电路的特点。 第五章组合逻辑电路