知识单元 |
知识点 |
重点 |
难点 |
能力要求 |
课程思政 |
课前预习 |
知识单元1：Hspice的使用 |
1. Linux操作系统环境及Hspice软件的窗口和菜单功能； 2. Spice文件的语法 |
Spice的基本仿真语句 |
Spice文件的语法 |
熟悉Linux操作系统环境及Hspice软件的窗口和菜单功能，掌握项目的创建和修改，模式型库使用；Spice文件的语法，利用Spice进行仿真和分析 |
工欲善其事，必先利其器 |
实验辅助课件 |
知识单元2：反相器的设计 |
1. CMOS反向器设计； 2. Hspice验证及参数提取 |
CMOS反向器的设计及仿真 |
CMOS反向器的参数提取 |
使用Spice软件对CMOS反向器进行设计，包括尺寸、供电电压、尺寸-电压综合；Hspice验证，得出时延、面积、功耗等参数 |
万丈高楼平地起，系统的性能往往要从器件开始设计 |
实验辅助课件 |
知识单元3：反相器的优化及版图 |
1. 反相器的尺寸、时延、功耗和面积优化； 2. 反相器的版图、布局布线 |
反相器的优化 |
反相器的特征曲线的确定 |
掌握反相器的尺寸、时延、功耗和面积优化；熟悉反相器的版图、布局布线 |
万丈高楼平地起，系统的性能往往要从器件开始优化 |
实验辅助课件 |
知识单元4：组合逻辑电路设计 |
1. SRAM结构； 2. 存储器及阵列结构设计 |
存储器的结构 |
存储器的设计 |
熟悉NAND门设计，Spice电路仿真，定制版图设计和版图验证 |
数据是数字系统的实质内容，对数据进行存储是对数据进行加工处理的前提，也是决定了系统工作速度的关键环节 |
实验辅助课件 |
知识单元5： 组合逻辑电路半定制设计 |
1. HDL逻辑仿真，逻辑综合、门级网表仿真； 2. 自动布局布线和版图验证 |
HDL逻辑仿真 |
HDL电路描述 |
基于半定制数字电路设计，HDL输入，逻辑仿真，逻辑综合、门级网表仿真、自动布局布线和版图验证 |
了解针对不同需求采用不同策略实现集成电路的技术方案和路线，并能够评价不同方案的优劣 |
实验辅助课件 |
知识单元6： 互连导线性能参数分析 |
1. 互连线的寄生参数； 2. 互连线的仿真和参数提取 |
互连线的寄生参数分析 |
寄生参数提取 |
熟悉互连线的寄生参数建模，评估对于数字电路的时延影响 |
理解电路在不同条件下的矛盾主要方面和次要方面的变化，引导学生要善于分析和抓住主要矛盾 |
实验辅助课件 |
知识单元7： 时序逻辑设计 |
1. D触发器的结构设计； 2. D触发器的版图设计及参数提取 |
D触发器的建模和仿真 |
D触发器的参数提取 |
掌握D触发器的设计，仿真并验证，获得该触发器的版图，评估功耗、速度和面积等参数 |
了解时序对于时序电路的重要性，器件优化必须考虑时钟的性能对电路的影响 |
实验辅助课件 |
知识单元8： 加法器的优化设计 |
1. 加法器的设计及仿真； 2. 加法器性能优化及后仿真 |
加法器的优化设计 |
加法器的版图面积优化设计以及版图后仿真 |
熟悉8bit加法器数据通路的仿真和优化，获得电路版图，估计时延、尺寸和功耗等 |
根据数字集成电路层次化的设计思想，引导学生要善于各个级别的策略解决问题，抓住主线，增加协作观念 |
实验辅助课件 |
