MI4221013数字集成电路微电子学院微电子实验教学中心首页.docVIP

《数字集成电路》教学大纲 课程编号：MI4221013 课程名称：数字集成电路 英文名称：Digital Integrated Circuits 学时： 46 学分：3 课程类型：限选 课程性质：专业课 适用专业：微电子学 先修课程：双极型器件物理，场效应器件物理 开课学期：7 开课院系：微电子学院 一、课程的教学目标与任务 目标：通过本课程的学习，使学生掌握数字集成电路和系统的基本单元、结构、电学特性和测试技术，为数字集成电路的设计提供基础。 任务：掌握基本门电路的组成、分析方法、基本特性，以及集成化数字子系统的组成和特点等；掌握现代半导体存储器的单元结构、基本特性及应用；了解超大规模数字集成电路的可测性设计方法学，以及片上系统（SOC）设计方法学。 二、本课程与其它课程的联系和分工 本课程的先修课程是双极型器件物理和场效应器件物理。 三、课程内容及基本要求 （一）集成电路器件与模型 （4学时） 具体内容：MOS晶体管及模型，双极型晶体管及模型，集成晶体管的Spice模型。 1.基本要求 （1）掌握集成电路中MOS晶体管的结构、小信号等效电路。 （2）掌握集成电路中双极晶体管的结构、小信号等效电路。 （3）掌握器件的Spice模型。 2.重点、难点 重点：集成MOS晶体管及模型，集成双极型晶体管及模型，集成晶体管的Spice模型。 难点：集成晶体管的Spice模型。 3.说明：该内容是集成电路的设计、分析和仿真基础。 （二）集成电路制造技术（6学时） 具体内容：集成电路基本制造技术、基本CMOS工艺与器件结构、基本双极工艺与器件结构、基本BiCMOS工艺。 1.基本要求 （1）了解集成电路基本制造技术。 （2）掌握基本CMOS工艺与器件结构。 （3）掌握基本双极工艺与器件结构。 （4）了解基本BiCMOS工艺。 2.重点、难点 重点：集成电路基本制造技术、基本CMOS工艺与器件结构、基本双极工艺与器件结构。 难点：基本CMOS工艺与器件结构、基本双极工艺与器件结构。 3.说明：该内容是集成电路物理设计的基础。 （三）晶体管-晶体管逻辑（TTL）电路（4学时） 具体内容：集成TTL与非门、STTL和LSTTL电路、TTL门电路逻辑扩展、简化逻辑门。 1.基本要求 （1）熟练掌握集成TTL与非门与设计。 （2）掌握集成STTL和LSTTL电路与设计。 （3）掌握集成TTL门电路逻辑扩展、简化逻辑门。 2.重点、难点 重点：集成TTL与非门、STTL和LSTTL电路、TTL门电路逻辑扩展、简化逻辑门及设计。 难点：集成逻辑电路的物理效应。 3.说明：该内容是双极数字集成电路设计的基础。 （四）发射极耦合逻辑（ECL）与集成注入逻辑（I2L）电路（4学时） 具体内容：ECL电路、I2L电路、ECL和I2L工艺与版图设计。 1.基本要求 （1）熟练掌握集成ECL电路与设计。 （2）熟练掌握I2L电路与设计。 （3）掌握集成ECL和I2L工艺与版图设计。 2.重点、难点 重点：集成ECL电路、I2L电路、版图设计。 难点：高速低功耗电路的设计。 3.说明：该内容是高速、低功耗双极数字集成电路设计的基础。 (五) CMOS基本逻辑电路（10学时） 具体内容：CMOS逻辑门电路、CMOS传输门逻辑、CMOS触发器、CMOS多米诺逻辑、CMOS施密特触发器。 1.基本要求 （1）熟练掌握CMOS逻辑门电路、CMOS触发器的基本结构、特性与设计。 （2）熟练掌握CMOS施密特触发器的基本结构、特性与设计。 （3）掌握CMOS传输门逻辑、CMOS多米诺逻辑的基本结构、特性与设计。 2.重点、难点 重点：CMOS逻辑门电路、CMOS触发器、CMOS施密特触发器。 难点：CMOS触发器、CMOS施密特触发器。 3.说明：该内容是CMOS数字集成电路设计的基础。 （六） CMOS数字电路子系统（4学时） 具体内容：CMOS二进制加法器电路、CMOS移位寄存器、CMOS数字乘法器、CMOS算术逻辑单元（ALU）。 1.基本要求 （1）熟练掌握CMOS二进制加法器电路的基本结构、特性及设计。 （2）熟练掌握CMOS移位寄存器的基本结构、特性与设计。 （3）掌握CMOS数字乘法器、CMOS算术逻辑单元（ALU）的基本结构、特性与设计。 2.重点、难点 重点：CMOS二进制加法器电路，CMOS移位寄存器，CMOS数字乘法器，CMOS算术逻辑单元（ALU）。 难点：CMOS二进制加法器电路，CMOS数字乘法器。 3.说