数字集成电路设计

课程编码：085400M05030N 英文名称：Digital Integrated Circuit Design 课时：50 学分：2.50 课程属性：专业普及课 主讲教师：单伟伟等

讲授超大规模集成电路（VLSI） 的基础电路与设计方法，含基本单元、电路设计和系统设计。首先介绍MOS 器件工作原理，深入分析CMOS 反相器，并逐步将这些知识延伸到组合逻辑电路、时序逻辑电路、运算电路及存储器这些复杂数字电路与系统的设计中。本重点讲解深亚微米器件效应、电路最优化、时序分析、时钟分配、高性能和低功耗设计、设计验证等 VLSI 设计中的关键问题。

数字逻辑、电路基础

第一章 VLSI设计基础概述 3.0学时 单伟伟
第1节 VLSI电路发展历史与摩尔定律
第2节 VLSI设计方法
第3节 设计指标
第二章 MOS器件基础 4.0学时 单伟伟
第1节 MOS晶体管工作原理
第2节 I-V方程与二级效应
第3节 电容电阻模型
第4节 先进工艺前瞻
第三章 反相器设计 5.0学时 单伟伟
第1节 逻辑门的基本要求
第2节 反相器静态特性
第3节 反相器动态特性
第4节 反相器优化
第5节 反相器功耗
第四章 组合逻辑电路设计 5.0学时 单伟伟
第1节 静态互补CMOS电路的构成
第2节 静态/动态特性
第3节 等效反相器法确定复合门的尺寸
第4节 扇入扇出的影响
第五章 时序逻辑电路设计 4.0学时 单伟伟
第1节 静态与动态时序逻辑电路
第2节 时序电路参数
第3节 新型时序逻辑电路
第4节 时序逻辑性能与功耗优化
第六章 同步时序原理与仿真实验 6.0学时 单伟伟
第1节 数字电路中的时序分类
第2节 同步时序原理
第3节 时钟分布技术
第4节 仿真实验
第七章 加法器和乘法器 6.0学时 单伟伟
第1节 数字处理器的结构
第2节 加法器
第3节 二进制多位加法器
第4节 乘法器
第5节 移位器
第八章 存储器 6.0学时 单伟伟
第1节 存储器的分类与基本结构
第2节 SRAM、DRAM、非易失存储的数据储存单元
第3节 存储器外围电路
第4节 功耗速度性能与可靠性
第九章 设计方法学 6.0学时 单伟伟
第1节 集成电路设计方法
第十章 仿真与验证 3.0学时 单伟伟
第1节 组织和运用各设计工具
第十一章 复习与考核 2.0学时 单伟伟
第1节 习题或课堂讨论

"单伟伟，东南大学青年首席教授、博士生导师、国家高层次青年人才、国家一流本科课程负责人。从事数字集成电路低功耗技术、信息安全技术和神经网络加速器研究。主持/完成国家重大专项、国家重大专项、多项国家自然科学基金等。
蔡浩，东南大学电子学院副教授，博士生导师，从事自旋磁随机存储器芯片设计，累计发表ISSCC、JSSC等论文30余篇。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划重点专项课题一项。"