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1、课程名称：数字集成电路课程编码：7088001课程学分：3 学分课程学时：48 学时适用专业：微电子学 数字集成电路Principle of Digital Integrated Circuits教学大纲一、课程性质与目的数字集成电路是微电子学科的专业基础必修课，该课程在电路分析 、模拟电路 、 数字电路 、 半导体物理等课程的基础上，使学生了解集成电路的发展，对集成电路重要作用有清楚的认识。掌握 CMOS 和双极集成电路的结构特点及制造工艺；掌握 CMOS 和双极数字集成电路的基本电路结构、工作原理和电路分析方法；掌握简单电路的版图结构和版图设计，为学生今后从事集成电路的设计、制造及应用研究
2、等工作打下坚实的基础。二、教学基本内容及基本要求第一章第一章 绪绪 论论(一)课程基本要求了解: 数字集成电路的发展历史及发展现状。熟悉:版图设计软件和 MOSIS 概念。掌握:集成电路的基本制设计和加工流程。(二)教学基本内容1.1 CMOS 电路的发展历史、CMOS 电路的发展现状1.2 版图设计软件和 MOSIS 概念1.3 BJT/CMOS/BiCMOS 电路简介第二章第二章 集成电路基本结构和制作工艺集成电路基本结构和制作工艺(一)课程基本要求了解:集成电路加工的基本工艺流程。掌握: CMOS、BJT 及 BiCMOS 结构和工艺，版图设计规则。(二)教学基本内容2.1 CMOS 集
3、成电路的基本制造工艺2.2 BJT 集成电路结构和工艺2.3 BiCMOS 制造工艺2.4 版图设计规则第三章第三章 集成电路中的元器件集成电路中的元器件(一)课程基本要求了解: MOS 和 BJT 基本原理和模型参数，集成电路中无源元件及寄生效应。熟悉: MOS 和 BJT 模型参数意义，集成电路中无源元件结构及寄生效应分析。(二)教学基本内容3.1 MOS 晶体管的基本原理和模型参数3.2 双极晶体管的基本原理和模型参数3.3 集成电路中的无源元件3.4 集成电路中互连线的寄生效应第四章第四章 MOS 反相器反相器(一)课程基本要求了解:MOS 反相器的差异和功能。掌握:MOS 反相器的作
4、用和原理，以及 SPICE 仿真。(二)教学基本内容4.1 自举反相器4.2 耗尽负载反相器（E/D）4.3 CMOS 反相器4.4 CMOS 反相器直流和瞬态特性4.5 CMOS 反相器直流和瞬态特性的 SPICE 模拟仿真第五章第五章 静态静态 CMOS 逻辑电路逻辑电路(一)课程基本要求了解:CMOS 与非门/或非门、组合逻辑及传输门的特性。掌握: CMOS 与非门/或非门的设计、CMOS 逻辑门实现及传输门逻辑结构和特性。(二)教学基本内容5.1 CMOS 与非门的分析与设计5.2 CMOS 或非门的分析与设计5.3 任意组合逻辑的实现5.3 类 NMOS 电路结构和特性5.3 MOS
5、 传输门逻辑结构和特性第六章第六章 动态动态 CMOSCMOS 逻辑电路逻辑电路(一)课程基本要求了解:各种 CMOS 逻辑电路结构及特点。掌握: P-E 动态 CMOS 逻辑电路、DominoCMOS 电路、C2MOS 电路结构及特性。(二)教学基本内容6.1 P-E 动态 CMOS 逻辑电路结构及特性6.2 DominoCMOS 电路的结构及特性6.3 C2MOS 电路的结构及特性第七章第七章 CMOSCMOS 逻辑电路的功耗逻辑电路的功耗(一)课程基本要求了解: CMOS 逻辑电路的功耗。掌握: CMOS 逻辑电路的功耗来源及影响功耗的一些主要因素。(二)教学基本内容7.1 CMOS 逻
6、辑电路的功耗来源（动态功耗、短路功耗和静态功耗）7.2 影响功耗的一些主要因素的分析第八章第八章 双极型逻辑电路双极型逻辑电路(一)课程基本要求理解: 双极型逻辑电路。掌握: TTL/ECL 逻辑电路。(二)教学基本内容8.1 TTL 逻辑电路8.2 ECL 逻辑电路第九章第九章 基本的基本的 BiCMOS 逻辑电路逻辑电路(一)课程基本要求了解: 基本的 BiCMOS 逻辑电路。掌握: 基本的 BiCMOS 逻辑电路结构与特性。(二)教学基本内容9.1 BiCMOS 反相器的结构与特性9.2 基本的 BiCMOS 逻辑门9.3 BiCMOS 与 CMOS 性能比较第十章第十章 几种常用的组合
7、逻辑电路分析与设计几种常用的组合逻辑电路分析与设计(一)课程基本要求了解: 几种常用的组合逻辑电路。掌握: 多路器和逆多路器，编码器和译码器，全加器电路分析与设计。(二)教学基本内容10.1 多路器和逆多路器10.2 编码器和译码器10.3 全加器第十一章第十一章 时序逻辑电路时序逻辑电路(一)课程基本要求了解: 双稳态电路，几种触发器，移位寄存器，计数器。掌握:这些时序逻辑电路的工作原理。(二)教学基本内容11.1 双稳态电路11.2 几种触发器电路11.3 移位寄存器11.4 计数器第十二章第十二章 CMOSCMOS 集成电路的集成电路的 I/OI/O 设计设计(一)课程基本要求了解: 输
8、入缓冲器，输出缓冲器，ESD 保护电路，三态输出和双向 I/O 缓冲器。掌握: 这些电路结构的设计方法。(二)教学基本内容12.1 输入缓冲器，输出缓冲器12.2 ESD 保护电路12.3 三态输出12.4 双向 I/O 缓冲器第十三章第十三章 MOSMOS 存储器存储器(一)课程基本要求了解: MOS 存储器的分类，存储器的总体结构。掌握: DRAM 和 SRAM 的单元结构。(二)教学基本内容13.1 MOS 存储器的分类，存储器的总体结构13.2 DRAM 和 SRAM 的单元结构三、本课程与其它相关课程的联系与分工前修课程: 电路分析、半导体物理、数字电路、模拟电路。后续课程： 超大规
9、模集成电路基础、专用集成电路、微电子毕业设计。四、课程各教学环节和各篇章（节）学时分配（共 48 学时）章 节内 容总课时讲授课时试验课时第一章绪论 22第二章集成电路基本结构和制造工艺66第三章集成电路中的元器件66第四章MOS 反相器444第五章静态 CMOS 逻辑电路44第六章动态 CMOS 逻辑电路44第七章CMOS 逻辑电路的功耗11第八章双极型逻辑电路44第九章基本的 BiCMOS 逻辑电路11第十章几种常用的组合逻辑电路分析与设计33第十一章时序逻辑电路33第十二章CMOS 集成电路的 I/O 设计44第十三章MOS 存储器22合 计48444五、本课程采用的教学方法和教学手段课
10、程教学采用计算机多媒体投影，内容有 Powerpoint、录像光盘放映等六、教材及教学参考资料教 材: CMOS 电路设计、布局和仿真，陈中建主译，机械工业出版社 2005。参考书： Jan M Rabaey “Digital Integrated Circuits, A Design Perspective”， 1996。七、本课程的的考核方法及成绩评定标准总评成绩以百分制计算，由平时成绩和期末成绩两部分组成.平时成绩占30，包括考勤、作业和实验三部分；期末考试成绩占 70，考试内容包括基本概念和基本原理，重点是集成电路的具体元件构成和功能模块及其作用原理。八、其它问题的说明课内外学时比: 1:1.5课外作业: 每章后有 23 题.大纲撰写人：杨 兵大纲审阅人：张晓波系负责人 ：姜岩锋学院负责人：王景中制定（修订）日期：2007 年 6 月
