數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱目錄《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》 67一、課程簡介 69二、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的、任務(wù)與要求 69三、實(shí)驗(yàn)方式與基本要求 69四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置 69五、教材（講義、指導(dǎo)書）參考書： 70六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 70七、考試(考核)方式 70附件： 71《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1 71《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2 73

課程名稱：數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)課程編號(hào)：055512英文名稱：DigitalIntegratedCircuitDesign課程性質(zhì)：非獨(dú)立設(shè)課課程屬性：專業(yè)基礎(chǔ)應(yīng)開實(shí)驗(yàn)學(xué)期：第6學(xué)期學(xué)時(shí)學(xué)分：課程總學(xué)時(shí)56實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)8課程總學(xué)分3.5實(shí)驗(yàn)學(xué)分實(shí)驗(yàn)者類別：本科生適用專業(yè)：電子信息工程；電子科學(xué)與技術(shù)先修課程：數(shù)字電子技術(shù)；模擬電子技術(shù)；集成電路設(shè)計(jì)一、課程簡介本課程是電子信息類學(xué)科的一門專業(yè)課，主要講授基于模塊和層次化的RTL設(shè)計(jì)方法學(xué)、Verilog和VHDL的建模和邏輯設(shè)計(jì)、低功耗數(shù)字電路設(shè)計(jì)、邏輯電路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、邏輯綜合方法、可測試性設(shè)計(jì)等。通過本課程的學(xué)習(xí)，為后繼集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)等專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及將來在集成電路領(lǐng)域從事科研和技術(shù)工作奠定良好的理論基礎(chǔ)。二、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的、任務(wù)與要求通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)字集成電路和系統(tǒng)的基本單元、結(jié)構(gòu)、電學(xué)特性和測試技術(shù)，為數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。三、實(shí)驗(yàn)方式與基本要求掌握基本門電路的組成、分析方法、基本特性，版圖設(shè)計(jì)方法，以及集成化數(shù)字子系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)等；掌握現(xiàn)代半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的單元結(jié)構(gòu)、基本特性及應(yīng)用；了解超大規(guī)模數(shù)字集成電路的可測性設(shè)計(jì)方法學(xué)，以及片上系統(tǒng)（SOC）設(shè)計(jì)方法學(xué)。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置序號(hào)實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提要實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)類別實(shí)驗(yàn)要求每組人數(shù)反相器的設(shè)計(jì)用cadence軟件設(shè)計(jì)出CMOS反相器。開關(guān)電容電路的設(shè)計(jì)用傳輸門設(shè)計(jì)一個(gè)簡單開關(guān)電容電路。并在軟件中實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證其功能。多路選擇器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)用基本數(shù)字單元設(shè)計(jì)一個(gè)4位二選一多路選擇器，在軟件中實(shí)現(xiàn)其原理圖的輸入、電路仿真，分析并驗(yàn)證其功能數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)用基本數(shù)字單元構(gòu)成數(shù)字鎖相環(huán)，在軟件中實(shí)現(xiàn)原理圖輸入、電路圖仿真、版圖設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。五、教材（講義、指導(dǎo)書）參考書：1、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)（影印版），K.Martin，北京：電子工業(yè)出版社，2002年六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求要求有實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?nèi)容和步驟以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析，不可偷工減料。七、考試(考核)方式（1）平時(shí)成績考查學(xué)生預(yù)習(xí)情況、在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中注意人身安全和設(shè)備的安全情況、實(shí)驗(yàn)課的出勤情況等。（2）實(shí)驗(yàn)操作在每次的實(shí)驗(yàn)中，我們認(rèn)真對(duì)每個(gè)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程、儀器操作使用、實(shí)驗(yàn)技能與效果，以及實(shí)驗(yàn)記錄等四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行當(dāng)場評(píng)價(jià)、登記。（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量是衡量實(shí)驗(yàn)效果的依據(jù)，是反映學(xué)生分析問題、研究問題、解決問題、撰寫科技論文的能力。

附件：《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱：反相器的設(shè)計(jì)項(xiàng)目編號(hào)：1/4課程名稱及課程編號(hào)課程名稱：數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)課程編號(hào)：055112實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握基于cadence的反相器的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)原理CMOS反相器的基本電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中T1是P溝道增強(qiáng)型MOS管，T2是N溝道增強(qiáng)型MOS管。如果T1和T2的開啟電壓分別為VGS(th)p和VGS(th)N，同時(shí)令VDD＞VGS(th)N+VGS(th)P，那么當(dāng)vI=VIL=0時(shí)，有故T1導(dǎo)通，而且導(dǎo)通內(nèi)阻很低；T2截止，內(nèi)阻很高。因此，輸出為高電平VOH，且VOH≈VDD。當(dāng)vI=VOH=VDD時(shí)，則有圖1CMOS反相器故T1截止而T2導(dǎo)通，輸出為低電平VOL，且VOL≈0?？梢?，輸出與輸入之間為邏輯非的關(guān)系。無論vI是高電平還是低電平，T1和T2總是處于一個(gè)導(dǎo)通而另一個(gè)截止的狀態(tài)，即所謂互補(bǔ)狀態(tài)，所以把這種電路結(jié)構(gòu)稱為互補(bǔ)對(duì)稱式金屬氧化物半導(dǎo)體電路(Complementary-SymmeteryMetal-Oxide-SemiconductorCircuit，簡稱CMOS電路)。由于在靜態(tài)下無論vI是高電平還是低電平，T1和T2總有一個(gè)是截止的，而且截止內(nèi)阻又極高，流過T1和T2的靜態(tài)電流極小，因而CMOS反相器的靜態(tài)功耗極小。這是CMOS電路最突出的一大優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用cadence軟件設(shè)計(jì)一個(gè)基本反相器，并測試反相器的電壓傳輸曲線，分析5個(gè)關(guān)鍵電壓：輸出高電平、輸出低電平、輸入高電平、輸入低電平和閾值電壓。實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求有實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?nèi)容和步驟以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析，不可偷工減料。2.相應(yīng)地從三個(gè)方面對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力進(jìn)行考查：（1）平時(shí)成績（2）實(shí)驗(yàn)操作（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱：基本反相器的設(shè)計(jì)項(xiàng)目編號(hào)：1/4課程名稱及課程編號(hào)課程名稱：數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)課程編號(hào)：055112實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆栈赾adence實(shí)驗(yàn)原理單位（抽樣）序列在MATLAB中可以利用zeros()函數(shù)實(shí)現(xiàn)。如果在時(shí)間軸上延遲了k個(gè)單位，得到即： 2．單位階躍序列 在MATLAB中可以利用ones()函數(shù)實(shí)現(xiàn)。 3．正弦序列（Fs采樣頻率，序列時(shí)間間隔T=1/Fs） 在MATLAB中 4．復(fù)正弦序列 在MATLAB中