天津大学第一讲义讲数字集成电路质量评价创新
天津大学 电子信息工程学院 物联网工程专业简介
天津大学物联网工程专业简介电子信息工程学院学院愿景：培养一流的学生、打造一流的学科、构建一流的基地、聚集一流的人才、从事一流的科研、实施一流的管理、形成一流的影响，建设高水平、有特色的一流电子信息工程学院。
天津大学电子信息工程学院是在原电子工程系基础上，于1996年组建而成，其历史渊源可以追溯到成立于1933年的北洋大学电气工程系，是我国最早从事电子信息科学与技术领域教学和科研单位之一。
两个国家重点学科：通信与信息系统、微电子学与固体电子学两个博士后流动站：信息与通信工程、电子科学与技术三个特色专业：电子信息工程、通信工程、电子科学与技术两个一级学科博士点：信息与通信工程、电子科学与技术五个二级学科博士点及硕士点：信号与信息处理、微电子学与固体电子学、通信与信息系统、电路与系统、电磁场与微波技术两个工程硕士领域：电子与通信工程、集成电路工程五个本科生专业：电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、集成电路设计与集成系统、物联网工程两个学科基础实验平台：通信与信息技术实验中心、电子科学与技术实验中心学院有一支作风严谨、结构合理、攻关刻苦的研究队伍，多年以来，学院聚焦国际前沿、国家重大需求，承担完成了“973”和“863”高技术研究、攻关项目，以及数百项国家自然科学基金项目和省部级项目，已形成多个有自己特色的优势学科方向，包括通信系统设计、信号与信息处理、微电子学与ASIC设计、固体电子学与电子功能材料等领域，在国内外有较大影响。
学院现与电子与电气工程学科排名苏格兰第一、全英国第二的格拉斯哥大学开展联合培养本科生项目，选拔优秀学生以“2+2”双学士课程、“3+1”、“3.5+0.5”海外经历课程、“2+3”本硕直读课程、“3+2”本硕联读课程等多种模式进行联合培养。
【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站：1学院注重学生综合素质培养，努力构建自信（Confidence）、进取（Competency）、勇气（Courage）、沟通（Communication）、创造（Creativity）、包容（Compassion）的“6C”文化，通过社会实践、志愿服务、社团活动等多种形式提升学生综合素质，鼓励并支持学生积极参与各级各类科技竞赛，在全国大学生电子设计大赛、“挑战杯”全国大学生学术科技作品竞赛、Intel嵌入式大赛、Microsoft嵌入式大赛等各类比赛屡获佳绩。
数字集成电路设计课程教学大纲
数字集成电路设计课程教学大纲英文名称：DigitalIntegratedCircuits课程编码：B09062课程类别：必修学分数：48学时数（理论、实验分别表示）：48/0周学时：3课内学时/课外学时：1/1授课学期：第六学期适用专业：电子科学与技术先修课程：微电子物理基础、数字电路与系统考核方式：闭卷考试一、教学目的要求。
本课程是电子科学与技术专业四年制本科生的一门必修课。
通过学习，使学生能掌握数字CMOS集成电路的基本原理及其分析与设计方法，了解集成电路的发展动态，初步熟悉集成电路的设计流程。
二、课程主要内容及基本要求。
（标“*”者为重点内容；标“△”者为难点）（一）TTL集成电路分析：TTL集成电路的基本电路。
（二）TTL集成电路版图设计*△TTL集成电路版图设计规则、设计要求。
（三）NMOS逻辑集成电路NMOS的直流特性、瞬态特性和功耗。
（四）CMOS逻辑电路△*CMOS逻辑门的构成特点；CMOS与非门和或非门的分析及其设计；组合逻辑电路的设计；类NMOS电路；传输门逻辑电路计。
（五）MOS集成电路版图设计△MOS集成电路版图设计、设计要求。
（六）双极电路的基本器件结构双极电路的基本器件结构、应用举例。
（七）MOS电路的基本器件结构*MOS电路的基本器件结构、举例分析。
（八）MOS电路的分析△*MOS电路的直流分析、交流分析等。
（九）版图设计*△VLSI的设计方法；门阵列和标准单元设计方法；版图设计。
三、课程主要环节及时数分配见下表：四、教学的深度与广度通过本课程的授课，使学生掌握双极和MOS两种工艺条件下的数字电路的设计和分析方法。
分析部分包括器件结构、电气参数和电路功能的分析；设计部分包括双极和MOS基本组合电路和时序电路的设计及其对应的版图设计。
五、对知识、能力结构、综合素质的要求了解数字集成电路的设计与分析，包括TTL集成电路、TTL集成电路版图设计、NMOS逻辑集成电路、CMOS逻辑电路、MOS集成电路版图设计、对双极电路和MOS电路的基本器件结构及电路的分析、版图设计等。
天津大学数字集成电路考点
第一章 导线1. 集成电路的导线已经形成复杂的几何形体,引起电容、电阻和电感等寄生参数效应。
∙ 会使传播延时增加，性能下降∙ 会影响功率和能耗的分布∙ 会引起额外的噪声来源，影响电路的可靠性2. 树结构的RC 网络∙ 该电路只有一个输入点(s)∙ 所有的电容都在某个节点与地之间∙ 该电路不包括任何电阻回路（形成树结构）路径电阻：从源节点s 到任何节点i 之间存在唯一的电阻路径，其总电阻称为路径电阻ii R 。
1([()])iii j j j R R R path s i ==⇒∈→∑共享路径电阻表示从个节点到i 及k 两个节点的路径中共享部分的总电阻ik R 。
1([()()])iik j j j R R R path s i path s k ==⇒∈→⋂→∑艾尔默(Elmore)延时：1NDi i ik k C R τ==∑无分支RC 链，即梯形链的艾尔默延时：用路径电阻替换共享路径电阻1NDN i ii i C R τ==∑3. 导线RC 延时模型理想导线：没有任何附加参数或寄生元件的简单连线。
导线一端的变化会立刻传递到另一端；导线是一个等势区。
集总式RC 模型：导线的电阻部分很小，并且开关频率在低至中间范围；把分布的电容集总为单个电容。
RC τ=分布式RC 模型：导线寄生参数沿导线长度分布；导线寄生参数沿导线长度分布。
222DN RC rcL τ== T 模型和π 模型的艾尔默延时计算。
T2，T3，Pi3模型的延时第二章 CMOS 反相器1. CMOS 静态特性1) 输出摆幅等于电源电压即高电平为VDD ，低电平为GND ，噪声容限大；2) 逻辑电平与器件尺寸无关，所以晶体管可以采用最小尺寸，属于无比例逻辑；3) 稳态时输出与VDD 或者GND 之间总存在一条有限的电阻通路；4) 输入阻抗很高，理论上，单个反相器可以驱动无数个门；5) 稳态时候，电源和地之间没有直接的通路，没有电流存在（忽略漏电流），即该门电路不消耗任何静态功耗。
天津大学ASIC设计中心数字集成电路设计基本流程初稿Shiyafeng
数字集成电路设计基本流程（初稿）Shiyafeng2012.4数字集成电路设计的基本流程如图1所示。
这里我们以一个基本的例子来说明数字集成电路的基本设计流程。
一、RTL代码编写根据设计要求编写verilog代码。
示例：要求：编写一个奇数分频器，例如实现对原始时钟clk的7分频。
分析：目的是要实现奇数个分频，那么首先是要实现时钟的半个周期的分离问题。
这里我们通过将原始时钟clk信号进行处理后，得到触发信号clk_tmp,该信号在前三个周期与clk相同，在接下来的半个周期变为~clk，这样就会在本来会出下时钟下降沿的时候再次出现时钟上升沿，从而使用该触发信号作为触发计数信号的话就可以实现7分频。
要产生clk_tmp信号可以考虑将clk和分频信号进行异或操作即可得到。
Verilog代码如下：//Verilog HDL written by shiyafeng//Generate clock divided by odd number//Company:Tianjin University//Date:2012.4.10module odd_div7(//input signalsclk,rst_n,//output signalsclk0,clk1,clk2,clk3);//declare I/O portsinput clk,rst_n;output clk0,clk1,clk2,clk3;//internal signal declarationreg[7:0] state,next_state;reg clk0,clk1,clk2,clk3;wire clk_tmp;//one-hot code for fsmparameter s0=8'b0000_0001,s1=8'b0000_0010,s2=8'b0000_0100,s3=8'b0000_1000,s4=8'b0001_0000,s5=8'b0010_0000,s6=8'b0100_0000,s7=8'b1000_0000;//state triggered by the rising edge of clk_tmp and reseted by asynchronous rst_n with 1'b0always@(posedge clk_tmp or negedge rst_n)if(!rst_n)state<=s0;elsestate<=next_state;//fsm state cycle with s0-->s1-->s2-->s3-->s4-->s5-->s6-->s7-->s0always@(rst_n or state or clk0 or clk1 or clk2 or clk3)if(!rst_n){clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b0000; //reset by rst_n if rst_n=1'b0 elsecase(state)s0:beginnext_state=s1;{clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b0000;//clk0=1'b0,clk1=1'b0,clk2=1'b0,clk3=1'b0ends1:beginnext_state=s2;{clk2,clk1,clk0}=4'b0001;//clk0=1'b1,clk1=1'b0,clk2=1'b0,clk3=1'b0ends2:beginnext_state=s3;{clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b0011;//clk0=1'b1,clk1=1'b1,clk2=1'b0,clk3=1'b0ends3:beginnext_state=s4;{clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b0111;//clk0=1'b1,clk1=1'b1,clk2=1'b1,clk3=1'b0ends4:beginnext_state=s5;{clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b1111;//clk0=1'b1,clk1=1'b1,clk2=1'b1,clk3=1'b1ends5:beginnext_state=s6;{clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b1110;//clk0=1'b1,clk1=1'b1,clk2=1'b1,clk3=1'b0ends6:beginnext_state=s7;{clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b1100;//clk0=1'b1,clk1=1'b1,clk2=1'b0,clk3=1'b0ends7:beginnext_state=s0;{clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b1000;//clk0=1'b1,clk1=1'b0,clk2=1'b0,clk3=1'b0enddefault:beginnext_state=s0;{clk3,clk2,clk1,clk0}=4'b0000; //default endendcaseassign clk_tmp=clk^clk3; // if clk3=1'b0, clk_tmp=clk;// if clk3=1'b1, clk_tmp=~clk;endmodule二、功能仿真方法1：使用modelsim进行功能仿真。
《数字集成电路设计》实验教学大纲
数字集成电路设计实验教学大纲目录《数字集成电路设计》 (1)一、课程简介 (2)二、课程实验教学的目的、任务与要求 (2)三、实验方式与基本要求 (2)四、实验项目设置 (2)五、教材（讲义、指导书）参考书： (3)六、实验报告要求 (3)七、考试(考核)方式 (3)附件： (4)《数字集成电路设计》课程实验项目1 (4)《数字集成电路设计》课程实验项目2 (6)课程名称：数字集成电路设计课程编号：055512英文名称：Digital Integrated Circuit Design课程性质：非独立设课课程属性：专业基础应开实验学期：第 6 学期学时学分：课程总学时---56 实验学时---8 课程总学分---3.5 实验学分---实验者类别：本科生适用专业：电子信息工程；电子科学与技术先修课程：数字电子技术；模拟电子技术；集成电路设计一、课程简介本课程是电子信息类学科的一门专业课，主要讲授基于模块和层次化的RTL 设计方法学、Verilog和VHDL的建模和逻辑设计、低功耗数字电路设计、逻辑电路的设计与验证、逻辑综合方法、可测试性设计等。
通过本课程的学习，为后继集成电路设计技术等专业课的学习以及将来在集成电路领域从事科研和技术工作奠定良好的理论基础。
二、课程实验教学的目的、任务与要求通过本课程的学习，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。
三、实验方式与基本要求掌握基本门电路的组成、分析方法、基本特性，版图设计方法，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。
四、实验项目设置注：实验类型：1.演示/2.验证/3.综合/4.设计研究/5.其他；实验类别：1.基础/2.专业基础/3.专业/4.其它；实验要求：1.必修/2.选修/3.其它五、教材（讲义、指导书）参考书：1、数字集成电路设计（影印版），K.Martin，北京：电子工业出版社，2002年六、实验报告要求要求有实验目的、原理、内容和步骤以及实验结果和数据分析，不可偷工减料。
数字集成电路教学要求
数字集成电路教学要求数字集成电路是现代电子技术中的一种重要组成部分，它在各个领域都有着广泛的应用。
为了有效地进行数字集成电路的教学，我们需要明确一些教学要求，以确保学生能够全面地掌握相关知识和技能。
数字集成电路教学应注重理论与实践相结合。
学生不仅需要理解数字电路的基本原理和工作原理，还需要通过实际操作来巩固所学知识。
因此，在教学过程中应注重实验教学，为学生提供充足的实践机会，让他们能够亲自动手完成电路设计和调试。
数字集成电路教学应注重培养学生的创新能力。
数字电路的设计和优化需要学生具备一定的创造力和创新思维。
因此，在教学中应注重培养学生的创新意识和创新能力，鼓励他们提出新颖的设计方案和解决问题的方法。
数字集成电路教学应注重知识的系统性和层次性。
数字电路的知识体系庞大而复杂，学生需要在系统性的学习框架下逐步深入理解各个知识点之间的关系和相互作用。
因此，在教学过程中应注重知识的层次性和递进性，合理安排教学内容，使学生能够逐步建立起完整的知识体系。
数字集成电路教学应注重培养学生的问题解决能力。
数字电路设计和调试过程中常常会遇到各种问题和挑战，学生需要具备解决问题的能力和技巧。
因此，在教学中应注重培养学生的问题解决思维和方法，鼓励他们主动思考和探索，培养他们独立解决问题的能力。
数字集成电路教学还应注重实际应用。
数字电路在各个领域都有着广泛的应用，学生需要了解数字电路在实际应用中的具体应用场景和解决方案。
因此，在教学中应注重实际案例的引入，让学生能够将所学知识应用到实际问题的解决中。
数字集成电路教学要求注重理论与实践相结合，注重培养学生的创新能力和问题解决能力，注重知识的系统性和层次性，注重实际应用。
只有在满足这些要求的基础上，才能够有效地进行数字集成电路教学，提高学生的学习效果和实践能力。
希望通过这样的教学，学生能够对数字集成电路有一个全面而深入的理解，并能够将所学知识应用到实际工程中。
集成电路科学与工程一级学科评议组-概述说明以及解释
集成电路科学与工程一级学科评议组-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在集成电路科学与工程领域，一级学科评议组起着至关重要的作用。
评议组是由一批具有相关领域经验和知识的专家组成，负责对该学科的发展状况和学科建设进行全面、深入的评估和评议。
评议组的评议结果将直接影响到该学科的发展方向、学科交叉与融合、人才培养和科研方向的调整。
因此，评议组的工作不仅关乎学科的发展水平和学术声誉，也直接关系到国家经济建设和科技创新的能力。
在这个信息时代，集成电路科学与工程一级学科评议组的作用更加凸显，对于促进学科的高质量发展具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：在本文中，我们将首先介绍集成电路科学与工程学科的历史发展，包括其起源和发展进程。
然后，我们将讨论一级学科评议组在学科发展中的重要性，以及评议组在学科建设中的职责和作用。
最后，我们将对本文进行总结，并展望集成电路科学与工程学科未来的发展方向，并给出一些结束语。
通过本文的阐述，读者将更加全面地了解集成电路科学与工程一级学科评议组的重要性和作用。
1.3 目的本文旨在介绍集成电路科学与工程一级学科评议组的重要性并探讨评议组的职责和作用，以促进这一学科领域的发展和提升学科水平。
评议组在学科发展中扮演着重要的角色，通过对学科方向、教学研究、人才培养等方面的评议和指导，帮助学科不断完善和提高，推动学科的健康发展。
希望本文可以引起更多关于集成电路科学与工程一级学科评议组的关注和思考，为学科发展提供有益的借鉴和推动。
2.正文2.1 集成电路科学与工程学科的历史发展集成电路科学与工程学科是一个涵盖电子、物理、材料等领域的综合学科，其历史可以追溯到20世纪初。
最初，集成电路的概念是由美国物理学家肖克利提出的，他在1949年首次提出了用固体材料的半导体形成电子器件的想法。
随着半导体材料的发展和微电子技术的逐步成熟，集成电路的概念逐渐被引入学术界，并成为一个独立的学科。
数字集成电路设计
02
数字集成电路设计流程
规格制定
确定芯片功能
01
明确芯片需要实现的功能，以及性能参数和限制条件。
划分模块
02
将整个芯片划分为多个模块，以便于设计和后续的验证与测试。
制定设计规范
03
根据芯片规格，制定相应的设计规范，包括设计语言、设计标
准、设计规则等。
逻辑设计
算法设计
根据芯片规格和模块划分，进行算法设计和逻辑 设计。
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06
数字集成电路设计案例 研究
案例一：高性能CPU的数字集成电路设计
总结词
高性能CPU的数字集成电路设计是现代计算技术的核 心，它涉及到复杂的逻辑门电路设计和优化。
详细描述
高性能CPU的数字集成电路设计需要采用先进的工艺 技术和高效的算法，以实现高速、低功耗和高可靠性的 目标。设计过程中需要考虑电路的时序、功耗、布局和 布线等因素，以确保电路的性能和稳定性。
04
数字集成电路设计工具
设计规划工具
总结词
设计规划工具用于制定数字集成电路的总体设计方案，包括系统架构、功能模 块划分、性能指标设定等。
详细描述
设计规划工具通常采用图形化界面，允许设计师通过拖拽和配置元件来构建数 字系统的结构，并根据需求进行性能分析和优化。
逻辑合成工具
总结词
逻辑合成工具用于将高级描述语言（如硬件描述语言）转换为低级门级网表，以 便进行物理设计。
案例二：低功耗FPGA的数字集成电路设计
总结词
低功耗FPGA的数字集成电路设计是一种灵活可编程的电路设计方法，它通过优化逻辑门和存储器资源来实现低 功耗。
详细描述