北大集成电路设计实习教学大纲

集成电路设计实习 IntegratedCircuitsDesignPracticesPrereq:DigitalIntegratedCircuitsDesign，AnalogIntegratedCircuitsDesignCredits:2Mission：Understandfundamentalprincipleofintegratedcircuitsdesignmethodology,abletodesigndigitalandanalogICusingsemicustomandcustommethods,abletodopracticaltradeoff.Coversmicroelectronicsandelectronicsengineering.TopicsincludeICdesignmethodology;SPICEsimulation;customlayout;logicsimulation;logicsynthesis;automaticplaceandroute.SongJia,WengaoLu,YuanWangandXiaoxinCui一、课程基本情况课程名称集成电路设计实习IntegratedCircuitsDesignPractices开课时间一年级二年级三年级四年级秋春夏秋春夏秋春夏秋春夏适用院系微电子学系、电子学系、元培学院课程定位专业必修课学分2学分总学时64学时先修课程数字集成电路原理，模拟集成电路原理后续课程无教学方式学生上机实验课时分配学生实验（60学时）＋课堂讲授（2学时）+学生答辩（2学时）考核方式实验报告50%，实验完成情况30%，期末答辩20%主要教材自编讲义参考资料1.甘学温、赵宝瑛等，集成电路原理与设计，北京大学出版社，2006；2.JanMRabaey等，周润德等，译，“数字集成电路：电路、系统与设计”（原书第二版），北京：电子工业出版社，2004年；3.PaulRGray等，AnalysisandDesignofAnalogIntegratedCircuits(FourthEdition)，影印本，高教出版社，2003。其它信息大纲提供者贾嵩二、教学目的和基本要求1.使学生进一步掌握集成电路设计的定制和半定制设计方法、掌握数字和模拟集成电路设计的的基本方法；2.训练学生使初步具有利用主流EDA工具完成电路仿真、电路优化、版图设计、规则检查等定制设计；3.训练学生使初步具有利用主流EDA工具完成逻辑综合、逻辑仿真、自动布局布线等半定制集成电路设计能力；4.为学生今后从事集成电路的设计、制造等应用研究等工作打下坚实基础。三、课程大纲和知识点章节顺序章节名称课时建议知识点KeyPoints1绪论：集成电路设计方法(IntegratedCircuitsDesignMethodology)2基于晶体管的定制设计方法，基于标准单元的ASIC方法，基于IP的SoC方法Customdesignmethodbasedondevices,ASICmethodbasedonstandardcell,SoCmethodbasedonIPs2单元实验一：单元电路定制设计(Cellcircuitdesign)12-8反相器和与非门的设计，原理图输入，SPICE电路仿真，定制版图设计，DIVA版图验证Schematiccircuitsofinverterandnand,SPICEsimulation,Customlayout,DIVAlayoutcheck3单元实验二：基于逻辑门的定制设计(Customdesignbasedongates)128全加器的设计，原理图输入，电路仿真，基于反相器和与非门的版图，版图验证Fulladder’sschematic,circuitsimulation,layoutbasedoninverterandnandgate,layoutcheck4单元实验三：模拟单元电路设计(Analogamplifierdesign)128差分放大器的原理图输入，电路仿真，参数优化，版图设计Differentialamplifierschematic,circuitsimulationandoptimization,layoutdesignandcheck5单元实验四：半定制数字电路设计(Digitaldesignbasedonstandardcell)128HDL输入，逻辑仿真，逻辑综合，门级网表后仿真,自动布局布线和dracula版图验证HDLdesignof16bitadder,logicsimulation,logicsynthesis,netlistsimulation,automaticplaceandroute,Draculalayoutcheck6综合实验一：SRAM设计(SRAMdesign)2420SRAM单元设计，灵敏放大器设计，译码器设计，存储阵列设计SRAMcelldesign,Senseamplifierdesign,decoderdesign,memoryarraydesign7综合实验二：运算放大器设计(Operationalamplifierdesign)2420运算放大器电路设计，Miller补偿，零点消除，偏置电路，版图设计和验证Amplifiercircuitdesign,Millercompensation,Zeropoint,biascircuit,layoutdesignandcheck8综合实验三：数2420算法设计，结构设计，RTLAlgorismdesign,architecturedesign,RTL字定时器的设计(Digitaltimerdesign)实现，逻辑仿真，逻辑综合，自动布局布线design,logicsimulation,logicsynthesis,automaticplaceandroute四、课程特色1.教学内容先进，采用商用EDA设计工具进行定制和半定制设计实验，便于学生掌握主流的设计方法，使得实验课内容同未来的研究工作能够很好衔接。2.实验内容广泛，覆盖数字和模拟集成电路设计，同先修课程“数字集成电路原理与设计”、“模拟集成电路原理与设计”和“基于硬件描述语言的数字系统设计”等课程内容紧密相关，力图通过实验课加深对理论知识的理解。3.理论联系实践，通过组织部分优秀的学生设计进行流片加工以及封装、测试，使得学生可以通过流片测试进一步对自己的设计进行验证，积累设计经验，做到理论与实践相结合。