超大规模集成电路与系统设计

课程编码：080902M04002H 英文名称：Very Large Scale Integration Circuits and Systems Design 课时：80 学分：5.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：段成华等

本课程是电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程等学科相关专业研究生的专业基础课。本课程以电路和系统的视角讲授超大规模集成电路、数字集成系统的设计技术和实现方法。通过本课程的学习，希望学生能够掌握超大规模集成电路与系统的基础和深入的专门知识，能够使用电子设计自动化工具完成超大规模集成电路与系统的设计和验证，并了解其前沿进展，为进一步学习和从事专业研究打下坚实基础。

模拟电子技术，数字电子技术

第一章 设计抽象与表示方法 9学时 段成华
第1节 设计挑战
第2节 设计抽象与表示
第3节 结构化设计
第4节 硬件描述语言
第5节 设计流程
第6节 片上系统设计概念
第7节 数字设计的品质度量
第8节 电子设计自动化工具
第二章 器件 9学时 段成华
第1节 二极管的静态和动态行为
第2节 MOS三极管的静态行为
第3节 MOS三极管的动态行为
第4节 三极管二阶效应
第5节 工艺变化对器件参数的影响
第三章 电路仿真 6学时 段成华
第1节 SPICE仿真器
第2节 SPICE MOS模型
第3节 MOS三极管模型参数规范
第4节 Schichman-Hodges器件模型
第5节 BSIM3模型
第6节 SPICE MOS模型及仿真例
第7节 SPICE MOSFET电容模型
第四章 CMOS反相器 9学时 段成华
第1节 静态CMOS反相器
第2节 CMOS反相器的鲁棒性评估
第3节 CMOS反相器的性能
第4节 功率、能量与能量延时积
第五章 CMOS组合逻辑门设计 9学时 段成华
第1节 互补CMOS逻辑
第2节 比率逻辑
第3节 导通三极管逻辑
第4节 动态CMOS设计：动态逻辑的速度和功耗、信号完整性、级联
第六章 时序逻辑电路设计 9学时 段成华
第1节 静态锁存器和寄存器
第2节 动态锁存器和寄存器
第3节 脉冲寄存器与敏感放大寄存器
第4节 优化时序电路的流水线技术
第5节 非双稳时序电路
第七章 基于阵列的实现 9学时 段成华
第1节 可编程阵列逻辑
第2节 通用阵列逻辑
第3节 复杂可编程逻辑器件（CPLD）
第4节 现场可编程门阵列（FPGA）
第八章 基本VHDL建模技术 6学时 段成华
第1节 设计实体
第2节 设计描述类型
第3节 逻辑综合与逻辑仿真建模
第4节 数据对象及其类型
第5节 多值逻辑与裁决
第九章 组合和同步逻辑模型 6学时 段成华
第1节 顺序与并发模型
第2节 组合逻辑电路模型
第3节 同步逻辑电路模型
第4节 LFSR计数器设计与实现
第十章 寄存器传输级设计 9学时 段成华
第1节 时序路径与性能分析
第2节 基于FPGA的高速FIFO缓冲器设计
第3节 Moore状态机与Mealy状态机
第4节 有限状态机硬件描述模型
第5节 存储控制器有限状态机设计
第6节 有限状态机优化设计技术

段成华，中国科学院大学教授，博士生导师。