《数字集成电路设计》教学大纲

《数字集成电路设计》教学大纲

课程英文名DigitalIntegratedCircuitDesign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L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设计流程问题分析1.1记忆

和EDA技术在集成电路设计中的作用。分析

2.掌握CMOS集成电路设计的基本理论和单元，掌握问题分析1.2分析

建立数学模型进行基本单元分析的方法。设计/开发解决方法理解

2.12.2

3.掌握常用EDA设计工具的使用方法、集成电路的仿设计/开发解决方法分析

真方法和版图设计方法，具备利用EDA设计工具设计3.13.23.3应用

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。

二、课程目标达成的途径与方法

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

讲授第5,6、9章及作业5.逻辑设计技术

课程目标2实验一，实验四6.集成电路子系统设计

9.版图设计技术

讲授第7、8章及作业7.系统设计方法与实现技术

课程目标3

实验二，实验三8.数字系统设计自动化

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）

课程目标

毕业要求1毕业要求2毕业要求3

课程目标1H

课程目标211

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

了解集成电路设计及EDA技术的发展，理解设计要求，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

教学内容学时数学生任务对应课程目标

号

1集成电路设计概论2课程目标1

2CMOS集成电路制造技术2完成作业1题课程目标1

3器件设计技术6完成作业1题课程目标1

4电路参数及性能2课程目标1

5逻辑设计技术8（+3学时实验）完成作业1题课程目标2

6子系统设计6课程目标2

7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3

8数字系统设计自动化4（+3学时实验）课程目标3

9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

学生任务实验实验

序号实验项目名称学时基本要求

性质类别

掌握CMOS反相器

熟悉Pspice设计仿真

SPICE仿真工具的工作原理，会仿

13工具的基本操作及使验证必做

的使用真该电路的直流、

用方法。

交流和瞬态特性。

掌握硬件描述语言

掌握利用硬件描述语程序基本结构，掌

数字系统的硬件

23言对数字集成电路进握利用ModelSim验证必做

描述

行描述的方法。软件进行硬件描述

设计和测试的方法

掌握利用Quartus

掌握数字集成电路逻II联合ModelSim

数字系统逻辑综

33辑综合、仿真测试的进行数字集成电路综合必做

合相关技术

步骤及其相关技术设计、逻辑综合和

RTL级仿真的方法。

了解CMOS数字集成电以反相器为例掌握

路的版图设计流程，基本版图设计方法

CMOS数字集成

43了解布局布线等设计综合必做

电路版图设计

步骤基本概念和方

法。

注：】.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（过程点名记录

含到课率、平时作业等10%

考核）作业完成记录

实验成绩（实验操作成绩

操作及实验报告