数字集成电路实验-2023版人才培养方案课程教学大纲

《数字集成电路实验》课程教学大纲

（实验课程2023版）

一、课程基本信息

课程号1323803005开课单位电子信息工程学院

（中文）数字集成电路实验

课程名称

（英文）ExperimentoftheDigitalIntegratedCircuit

课程性质必修考核类型考查

课程学分05课程学时17

课程类别专业核心课

适用专业（类）电子科学与技术

二、课程描述及目标

（-）课程简介

《数字集成电路实验》课程是本专业（类）的一门专业核心课程，通过实验，

加强学生应用集成电路设计软件和相关理论知识对数字电路基本单元如触发器和

加法器的理解，并能够对电路进行设计和仿真，掌握基本数字单元如反相器的版图

设计方法和设计流程，旨在培养学生分析问题和解决问题的能力，加深对理论知识

直观度的理解。

在实验过程中，让学生了解集成电路行业主要软件及当前形势下的国产化替

代布局。本课程主要依托数字电路技术基础和数字集成电路原理与设计的相关理

论知识。主要包括D触发器的设计与仿真、一位全加器的设计与仿真、逐位进位

四位全加器和超前进位四位全加器的设计与仿真、应用集成电路版图设计软件绘

制CMOS反相器的版图等实验项目。实验内容会根据具体实施情况进行调整。

（二）教学目标

通过本课程，使学生掌握使用集成电路专用软件对数字电路结构单元进行电

路设计、电路仿真和验证、版图设计、版图仿真与验证等，增强学生的动手能力和

解决问题的能力。

课程目标1：能够结合数字集成电路的基本原理，设计满足特定需求的电路结

构；掌握数字集成电路中的基本单元电路的晶体管级设计方法。

课程目标2：能够运用数字集成电路的设计和分析方法，对单元电路进行组合

逻辑设计，形成满足特定需求的电路模块和系统，并能提出改进的方向和思路。

课程目标3：能够熟练使用专业集成设计软件，对设计的电路进行建模、设计、

分析、计算、仿真，得到正确的结果。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点课程目标权重

3-2:能够针对特定应用需求，完成微电子器

课程目标10.2

件与集成电路功能单元的设计：

3T:能够进行专用微电子器件和集成电路系

统设计，及其制造工艺流程设计，在设计中体课程目标20.3

现创新意识；

5-2:能够选择与使用常用的专业设计开发软

件、制造设备与测试仪器，对微电子器件与集课程目标30.4

成电路进行分析、计算、设计、制造与测试；

四、教学方式与方法

1、该课程是上机操作课，要求同学们熟悉运用和掌握集成电路设计软件的使

用方法，结合所学的理论知识，独立地进行电路图的分析和设计，并掌握基本逻辑

单元的版图设计。

2、通过实际案例分析，加强对数字集成电路基本单元电路和组合逻辑电路认

识及应用，并能将之应用于夏杂工程设计.

五、教学重点与难点

（一）教学重点

本课的教学重点主要是使学生掌握现代电子技术的设计方法和设计过程，掌

握集成电路设计应用中从设计目标（需求）、原理图设计、电路仿真、版图设计的

整个设计过程。

（二）教学难点

本课的教学难点主要是实际应用中如何从设计阶段对电路的正确性、电路物

理结构的合理性、电路的功能规划以及版图功能设计等进行综合性的考虑，以达到

在设计阶段利用专用软件实现电路和版图的最优化设计的目的。

2

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标

掌握D触发器的不同类型，电

D触发器的设计与仿路设计上的不同及功能上的

110综合性课程目标1、3

真区别，分析比较各个逻辑门的

速度

掌握数字电路中组合逻辑电

必选

路的小同设计方法，用NMOS二选一

逻辑、伪NMOS逻辑、CMOS逻

针对特定逻辑功能完成

2辑对同一个逻辑表达式进行10综合性课程目标1、3

电路设计及性能对比

电路设计，分析对比各类电路

的输巴低电平、功耗和逻辑门

的速度。

掌握逐位进位四位全加器的

逐位进位四位全加盟的

3设计方法，分析计算电路的速7设计性课程目标2、3

设计与仿真

度和功耗。必选

掌握超前进位四位全加器的二选一

超前进位四位全加器的设计性

4设计方法，分析计算电路的速7课程目标2、3

设计与仿真

度和功耗。

根据实际情况，实验内容做相应调整，

合计34

选取其中17学时作为课程内容。

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：口考试0考查

（二）考核方式：0实验报告□实验作品

口其它：（填写具体考核方式）

（三）成绩评定：

1.考核环节

本课程实验课程，不进行笔试。对实验过程和完成情况进行打分，考核环节包括：每个设

计性实验完成情况及其实验报告。

2.课程目标达成与考核成绩比例作）

实验项目课程目标1（%）课程目标2（%）课程目标3（%）小计（%）

必选实验一303060

必选实验二202040

总计100

3.评价标准

3

考核

值

依据建议分

程目标

对应课

则

评价细

考核/

比）

（百分

准备的

验前期

考核实

主要

算。

0分计

按3

满分

课堂

程度，

的掌握

识点

论知

关理

、相

程度

充分

况。

作情

流合

及交

，以

互动

表现

：

细则

评价

早

迟到

课，不

室上

实验

指定

间到

定时

按指

（1）

退；

习；

内容预

次实聆

成木

课前完

（2）

，并能

互动

讨论

积极

问题

所提

课上

教师

（3）对

题：

关问

验相

提实

师所

回答教

并积

精神，

队合作

一定团

中具有

过程

实验

（4）

流：

极交

，并需

处理

旷课

者按

假条

无请

事假

假和

（5）病

1

目标

课程

表现

30%

验。

该实

补做

：

等级

分数

，

预习

容前期

关内

实验相

完成

分）：

26-30

优秀（