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目前位置:首頁 > 【大學教育課程】 > 工程技術學科 > 電氣|電子|通信|自動


課程名稱:     VLSI設計基礎(數位積體電路設計基礎)
課程編號: MS_5455 系列: (大學)國家級課程
授課學校: 東南大學

授時:

全 71 講

授課語言: 中文

光碟版:

 2   片教程光碟(mp4檔)

其他說明: ..........
簡      介: 集成電路(Integrated Circuit)在我們的數字化生活中無處不在,是絕大部分電子產品運行的核心,而其中絕大部分是超大規模集成電路(VLSI)。遵循著..........
光碟版: NT$ 770 購 買:
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◎光碟版→各國(地區)暫不提供光碟配送服務
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    集成電路(Integrated Circuit)在我們的數字化生活中無處不在,是絕大部分電子產品運行的核心,而其中絕大部分是超大規模集成電路(VLSI)。遵循著「摩爾定律」,其集成度、功能和性能的大幅度提升,創造了空前的奇跡。想知道這背後的原理嗎?請跟隨本門課程進入到超大規模集成電路的設計領域。

  ——   課程團隊

 

課程概述


       本門課是微電子專業的主幹課程,專注於超大規模集成電路的設計技術,適合電子和計算機相關專業的本科生和研究生,也適合工作後需要重溫專業基礎知識的工程師。

課程教學內容為超大規模集成電路設計的基礎理論與基本方法,從VLSI的主流技術介紹入手引入VLSI設計的四個主要技術基礎:器件與工藝基礎,集成電路電路基礎,版圖基礎和CAD基礎。主要內容如下:

第一章:VLSI設計概述,瞭解當今VLSI系統設計的方法與技術。第二章:MOS器件與工藝基礎:掌握MOS器件的基本結構、模型與特性;掌握CMOS反相器和邏輯電路設計方法,掌握時序邏輯電路;瞭解集成電路製造工藝過程。第三章:設計與工藝接口,瞭解設計與工藝的關係及接口。第四章:晶體管規則陣列設計技術,掌握四種主要的規則陣列集成電路設計技術。第五章:單元庫設計技術,掌握標準單元和IO的設計,建立系統模塊化設計的思想;認識集成電路的基本版圖。第六章:微處理器,建立系統集成的概念,瞭解微處理器電路設計系統的構成和設計的過程。

本課程入選「國家精品在線開放課程」、「江蘇省在線開放課程」,受「江蘇高校品牌專業建設工程資助項目」資助,特此鳴謝。



授課目標

瞭解當今VLSI系統設計的方法與技術;掌握MOS器件的基本結構、模型與特性,掌握基本的組合邏輯電路和時序邏輯電路的原理;瞭解半導體工藝基本過程;認識集成電路的基本版圖;掌握主要的集成電路設計技術,建立系統集成和系統模塊化設計的思想。最終具備開展集成電路設計的基礎知識和基本方法。



課程大綱

第一單元 概論

課時
知識點1-課程介紹
知識點2-微電子發展史和摩爾定律
補充:從沙子到CPU-芯片是如何製造的
知識點3-系統與系統集成
知識點4:VLSI設計方法
調研你手機的應用處理器信息

第二單元 MOS晶體管原理

課時
漫談摩爾定律
知識點1-mos晶體管結構
知識點2-MOS晶體管的工作原理
知識點3-MOS晶體管的I-V方程
知識點4-MOS管的轉移特性和PMOS管的I-V特性、耗盡型MOS管及MOS器件的頻率特徵
知識點5-CMOS結構及其優勢

第三單元 反相器和組合邏輯電路

課時
知識點1-CMOS反相器設計
知識點2-CMOS反相器的動態指標
知識點3-CMOS邏輯門構造-與非門及複雜門
知識點4-等效反相器設計方法
知識點5-例子-複雜門等效反相器設計
知識點6-等效反相器練習及其修正
知識點7-異或門和同或門電路
知識點8-傳輸門

第四單元 時序邏輯電路

課時
知識點1-時序邏輯作用及狀態機舉例
知識點2-雙穩態結構和D觸發器
知識點3:觸發器時序參數
知識點4:時序邏輯的性能優化
知識點5:時序邏輯的功耗優化
知識點6:偏差和抖動對電路的影響
暢所欲言-你所理解的時序(timing)

第五單元 設計與工藝接口

課時
知識點1-問題的提出及選擇工藝線的原則
知識點2-NMOS管導通條件的再思考
知識點3-電學設計規則的形式及應用舉例-三輸入與門的SPICE仿真
知識點4-幾何設計規則
知識點0-工藝基礎

第六單元 單元庫設計技術

課時
知識點一-引言-規則陣列的缺點
知識點二:單元庫概念和真實單元庫示例
知識點三:標準單元設計技術
知識點四:用標準單元實現集成電路的過程
知識點五:課堂練習-讀標準單元版圖
知識點六:輸入輸出單元的功能
知識點七:輸入單元的版圖設計
知識點八:倒向輸出I/O PAD設計
知識點九:其他輸出I/O PAD
知識點十:掩膜編程的輸入輸出I/O PAD
知識點十一:積木塊設計技術和單元庫小結

第七單元 存儲器設計

課時
知識點1-Memory的重要性及其分類
知識點2-SRAM結構
知識點3-SRAM的bitcell設計
知識點4-SRAM的SA設計

第八單元 低功耗專題

課時
知識點1-低功耗專題(上)
知識點2-低功耗專題(下)



課程列表


第01講 1.1.1知識點1-課程介紹 - 知識點1-課程介紹視頻 →00:03:58
第02講 1.2.1知識點2-微電子發展史和摩爾定律 - 知識點2-微電子發展史和摩爾定律 →00:16:32
第03講 1.3.1補充從沙子到CPU-芯片是如何製造的 - CPU芯片是如何製造的 →00:10:15
第04講 1.4.1知識點3-系統與系統集成 - 知識點3-系統與系統集成視頻 →00:12:14
第05講 1.5.1知識點4VLSI設計方法 - 知識點4VLSI設計方法視頻 →00:20:59
第06講 2.1.1知識點1-mos晶體管結構 - 知識點1 →00:14:18
第07講 2.2.1知識點2-MOS晶體管的工作原理 - 知識點2 →00:15:09
第08講 2.3.1知識點3-MOS晶體管的I-V方程 - 知識點3 →00:15:23
第09講 2.4.1知識點4-MOS管的轉移特性和耗盡型MOS管等 - MOS管的轉移特性和耗盡型MOS管等視頻 →00:08:23
第10講 2.5.1知識點5-CMOS結構及其優勢 - 知識點5 →00:08:58

第11講 3.1.1知識點6-CMOS反相器設計 - 知識點6-CMOS反相器設計 →00:20:47
第12講 3.2.1知識點7-CMOS反相器的動態指標 - 知識點7-CMOS反相器的動態指標 →00:19:13
第13講 3.3.1知識點8-CMOS邏輯門構造-與非門及複雜門 - 知識點8-CMOS邏輯門構造-與非門及複雜門 →00:11:43
第14講 3.4.1知識點9-等效反相器設計方法 - 知識點9-等效反相器設計方法 →00:16:09
第15講 3.5.1知識點10-例子-複雜門等效反相器設計 - 知識點10-例子-複雜門等效反相器設計 →00:09:04
第16講 3.6.1知識點11-等效反相器練習及其修正 - 知識點11-等效反相器練習及其修正 →00:10:13
第17講 3.7.1知識點12-異或門和同或門電路 - 知識點12-異或門和同或門電路 →00:19:18
第18講 3.8.1知識點13-傳輸門 - 知識點13-傳輸門 →00:16:40
第19講 3.9.1知識點14-三態門 - 知識點14-三態門 →00:07:05
第20講 4.1.1知識點15-時序邏輯作用及狀態機舉例 - 知識點15-時序邏輯作用及狀態機舉例 →00:09:18

第21講 4.2.1知識點16-雙穩態結構和D觸發器 - 知識點16-雙穩態結構和D觸發器 →00:14:49
第22講 4.3.1知識點17觸發器時序參數 - 知識點17觸發器時序參數 →00:16:42
第23講 4.4.1知識點18時序邏輯的性能優化 - 知識點18時序邏輯的性能優化 →00:20:59
第24講 4.5.1知識點19時序邏輯的功耗優化 - 知識點19時序邏輯的功耗優化 →00:18:17
第25講 4.6.1知識點20偏差和抖動對電路的影響 - 知識點20偏差和抖動對電路的影響 →00:20:03
第26講 5.1.1知識點1-問題的提出及選擇工藝線的原則 - 知識點1-問題的提出及選擇工藝線的原則 →00:18:16
第27講 5.2.1知識點2-NMOS管導通條件的再思考 - 知識點2NMOS管導通條件的再思考 →00:01:53
第28講 5.3.1知識點3-電學設計規則的形式及應用舉例-三輸入與門的SPICE仿真 - 知識點3-電學設計規則的形式及應用舉例-三輸入與門的SPICE仿真 →00:19:32
第29講 5.4.1知識點4-幾何設計規則 - 知識點4-幾何設計規則 →00:08:43
第30講 5.5.1知識點0-工藝基礎 - 工藝基礎視頻 →00:19:25

第31講 6.1.1知識點1-晶體管規則陣列設計技術引言 - 知識點1-晶體管規則陣列設計技術引言 →00:15:13
第32講 6.2.1知識點2-基於ROM的晶體管陣列及其邏輯設計 - 知識點2-基於ROM的晶體管陣列及其邏輯設計 →00:17:12
第33講 6.3.1知識點3-或非ROM的版圖設計 - 知識點3-或非ROM的版圖設計 →00:15:13
第34講 6.4.1知識點4-與非結構ROM的版圖 - 知識點4-與非結構ROM的版圖 →00:25:34
第35講 6.5.1知識點5-MOS晶體管開關邏輯 - 知識點5-MOS晶體管開關邏輯 →00:19:59
第36講 6.6.1知識點6-例題-用四選一MUX設計電路 - 知識點6-例題-用四選一MUX設計電路 →00:09:04
第37講 6.7.1知識點10-門陣列版圖分析及其設計準則 - 門陣列版圖分析及其設計準則 →00:20:06
第38講 7.1.1知識點7-PLA陣列結構 - 知識點7-PLA陣列結構 →00:12:39
第39講 7.2.1知識點8-例題用PLA設計電路及折疊PLA - 知識點8-例題用PLA設計電路及折疊PLA →00:16:58
第40講 7.3.1知識點9-門陣列功能及其版圖結構 - 知識點9-門陣列功能及其版圖結構 →00:13:59

第41講 7.4.1知識點11規則陣列設計技術應用-EPLD - 知識點11規則陣列設計技術應用-EPLD →00:15:22
第42講 7.5.1知識點12E2PROM晶體管結構及編程結構比較 - 知識點12E2PROM晶體管結構及編程結構比較 →00:11:43
第43講 8.1.1知識點一-引言-規則陣列的缺點 - 規則陣列的缺點 →00:11:21
第44講 8.2.1知識點二單元庫概念和真實單元庫示例 - 知識點二單元庫概念和真實單元庫示例 →00:15:13
第45講 8.3.1知識點三標準單元設計技術 - 知識點三標準單元設計技術 →00:18:11
第46講 8.4.1知識點四用標準單元實現集成電路的過程 - 知識點四用標準單元實現集成電路的過程 →00:08:10
第47講 8.5.1知識點五課堂練習-讀標準單元版圖 - 知識點五課堂練習-讀標準單元版圖 →00:18:36
第48講 8.6.1知識點七輸入單元的版圖設計. - 輸入單元的版圖設計. →00:14:44
第49講 9.1.1知識點六輸入輸出單元的功能 - 知識點六輸入輸出單元的功能 →00:12:20
第50講 9.2.1知識點七輸入單元的版圖設計 - 知識點七輸入單元的版圖設計 →00:14:44

第51講 9.3.1知識點八倒向輸出IOPAD設計 - 知識點八倒向輸出IOPAD設計 →00:20:45
第52講 9.4.1知識點九其他輸出IOPAD - 知識點九其他輸出IOPAD →00:11:13
第53講 9.5.1知識點十掩膜編程的輸入輸出IOPAD - 知識點十掩膜編程的輸入輸出IOPAD →00:10:09
第54講 9.6.1知識點十一積木塊設計技術和單元庫小結 - 知識點十一積木塊設計技術和單元庫小結 →00:04:57
第55講 10.1.1知識點1-大話處理器 - 知識點1-大話處理器視頻 →00:20:57
第56講 10.2.1知識點2-微處理器結構介紹-馮諾依曼和哈佛結構 - 知識點2 →00:16:40
第57講 10.3.1知識點3-馮諾依曼和哈佛結構的比較 - 第六章-知識點3馮諾依曼和哈佛結構的比較 →00:07:49
第58講 10.4.1知識點4-控制器單元 - 知識點4 →00:24:04
第59講 10.5.1知識點5-ALU結構和半加器電路 - 第六章_知識點5ALU結構和半加器電路 →00:07:49
第60講 10.6.1知識點6-全加器+外圍電路的多功能表現 - 知識點6 →00:08:15

第61講 10.7.1知識點7-用全加器搭建ALU-算術運算設計 - 第六章-知識點7用全加器搭建ALU-算術運算設計 →00:17:01
第62講 10.8.1知識點8-用全加器搭建ALU-邏輯運算設計 - 第六章知識點8用全加器搭建ALU-邏輯運算設計 →00:10:49
第63講 10.9.1知識點9-用全加器設計ALU-電路實現 - 知識點9 →00:14:50
第64講 10.10.1知識點10-傳輸門設計的特點及微處理器設計總結 - 傳輸門設計的特點及引申 →00:10:50
第65講 11.1.1知識點11-乘法器設計 - 知識點11-乘法器設計 →00:09:19
第66講 11.2.1知識點12-移位器設計 - 知識點12-移位器設計 →00:18:46
第67講 11.3.1知識點13-Memory的重要性及其分類 - 知識點13-Memory的重要性及其分類 →00:24:03
第68講 11.4.1知識點14-SRAM結構 - 知識點14-SRAM結構 →00:15:51
第69講 11.5.1知識點15-SRAM的bitcell設計 - 知識點15-SRAM的bitcell設計 →00:22:57
第70講 12.1.1知識點1-低功耗專題上 - 知識點1-低功耗專題上視頻 →00:21:27
第71講 12.2.1知識點2-低功耗專題下 - 知識點2-低功耗專題下 →00:18:09

 

課程編號 課 程 名 稱 集 數(全) 主講人(單位) 課程系列
  SR_8612  檢測與信號處理技術  全 36  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  MS_5474  積體電路製造工藝  全 88  集  江蘇資訊職業技術學院 國家級課程 
  SR_1598  模擬電子學基礎  全 68  集  復旦大學 大學學術課程 
  MS_5421  模擬電子技術基礎  全 103  集  河北師範大學 國家級課程 
  SR_8601  模擬電子技術  全 70  集  西安交通大學 遠距教育課程 
  SR_8546  模擬(類比)電子電路  全 57  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  SR_8602  模擬(類比)電子技術  全 44  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  SR_8545  模擬(類比)電子技術  全 30  集  石油大學 遠距教育課程 
  SR_8542  數控技術  全 40  集  東南大學 遠距教育課程 
  SR_8540  數控技術  全 33  集  上海交通大學 遠距教育課程 
  SR_8640  數控技術  全 32  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  MS_5379  數位電路與系統設計  全 104  集  西安電子科技大學 國家級課程 
  MS_5322  數位設計FPGA應用  全 37  集  電子科技大學 國家級課程 
  SR_8539  數字邏輯電路  全 64  集  東南大學 遠距教育課程 
  MS_5115  數字邏輯電路  全 95  集  南京理工大學 國家級課程 
  SR_8537  數字電路及邏輯設計  全 64  集  吉林大學 遠距教育課程 
  SR_8536  數字電子技術基礎  全 60  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  SR_8535  數字電子技術  全 31  集  石油大學 遠距教育課程 
  MS_3254  數字超大規模集成電路設計  全 124  集  清華大學 本科國家級課程 
  MS_3184  數字信號處理  全 63  集  北京航空航天大學 本科國家級課程 
  SR_8533  數字信號處理  全 29  集  上海交通大學 遠距教育課程 
  SR_8534  數字信號處理  全 52  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  GS_2600  綜合電子系統設計  全 81  集  東南大學 本科國家級課程 
  MS_3134  電介質物理  全 42  集  西安交通大學 本科國家級課程 
  MS_3209  電子線路製圖與製版  全 32  集  陝西國防工業職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_2553  電子線路設計與測試  全 47  集  華中科技大學 本科國家級課程 
  GS_2059  電子電路調試與應用  全 173  集  金華職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_8523  電子測量原理  全 48  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  MS_5413  電子組裝工藝  全 82  集  蘇州工業園區技術學院 國家級課程 
  GS_6507  電子產品生產與製作  全 47  集  蕪湖職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5574  電子技術基礎與技能——模擬電路  全 50  集  職教 本科國家級課程 
  MS_5573  電子技術基礎與技能——數字電路  全 40  集  職教 本科國家級課程 
  SR_8519  微機控制原理  全 64  集  東南大學 遠距教育課程 
  MS_5283  微機原理與接口技術  全 244  集  北京交通大學 國家級課程 
  SR_8629  微機原理與接口技術  全 32  集  浙江大學 遠距教育課程 
  SR_1582  微機原理與系統設計  全 113  集  西安電子科技大學 大學學術課程 
  MS_3166  微電子器件原理  全 46  集  瀋陽工業大學 本科國家級課程 
  MS_5107  微電子工藝  全 106  集  哈爾濱工業大學 國家級課程 
  MS_5532  微納電子材料與器件  全 55  集  南京郵電大學 本科國家級課程 
  MS_5377  微波固態電路  全 114  集  電子科技大學 國家級課程 
  MS_5559  微波技術基礎  全 125  集  廈門大學 本科國家級課程 
  MS_5208  微波技術  全 37  集  哈爾濱工程大學 國家級課程 
  GS_2054  智慧樓宇弱電設備安裝與調試  全 89  集  無錫職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_2060  智慧電子產品設計與製作  全 60  集  金華職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_7171  單片機應用技術  全 37  集  深圳職業技術學院 遠距教育課程 
  SR_2524  單片機原理與應用  全 37  集  瀋陽化工大學 國家級課程 
  SR_7174  單片機原理與接口技術  全 33  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  MS_5202  單片機原理與汽車微機應用技術  全 42  集  長安大學 國家級課程 
  SR_7173  單片機技術  全 34  集  吉林大學 遠距教育課程 
  SR_7172  單片機及應用  全 32  集  東南大學 遠距教育課程 
  GS_2849  單片機  全 75  集  石家莊職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_8517  通信技術與系統  全 64  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  MS_3092  現代電子系統設計  全 110  集  清華大學 本科國家級課程 
  SR_8623  控制系統數字仿真與CAD  全 22  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  MS_5193  高頻電子電路分析基礎  全 128  集  西安電子科技大學 國家級課程 
  SR_8511  射頻模擬電路  全 46  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  MS_3062  柔性電子技術  全 17  集  清華大學 本科國家級課程 
  MS_5261  信號與系統  全 122  集  西安電子科技大學 國家級課程 
  SR_8563  信號與系統  全 41  集  上海交通大學 遠距教育課程 
  SR_8510  信號與系統  全 48  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  GS_6482  表面組裝技術及工藝管理  全 71  集  廣東科學技術職業學院 本科國家級課程 
  GS_6420  表面組裝技術(SMT工藝)  全 95  集  南京資訊職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_2844  表面組裝生產線操作程式設計與維護  全 114  集  山東職業學院 本科國家級課程 
  SR_2626  固體電子器件  全 71  集  瀋陽工業大學 國家級課程 
  SR_1505  自然語言處理  全 65  集  哈爾濱工業大學 大學學術課程 
  SR_8504  光纖通信  全 30  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  MS_3168  光電子技術(器件及電力應用)  全 28  集  華北電力大學 本科國家級課程 
  SR_8570  可編程控制器 plc  全 36  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  GS_6214  半導體積體電路  全 67  集  西安理工大學 本科國家級課程 
  MS_5307  半導體物理與器件原理  全 161  集  復旦大學 國家級課程 
  MS_5229  半導體物理  全 66  集  電子科技大學 國家級課程 
  SR_8568  工業控制網絡  全 30  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  MS_5016  工程信號與系統  全 71  集  西安電子科技大學 國家級課程 
  MS_5455  VLSI設計基礎(數位積體電路設計基礎)  全 71  集  東南大學 國家級課程 
  SR_8567  PLC原理及應用(歐姆龍plc)  全 40  集  山東大學 遠距教育課程 
  MS_3264  MEMS與微系統  全 80  集  清華大學 本科國家級課程 
  MS_3343  IGBT模塊:技術、驅動和應用  全 50  集  上海海事大學 本科國家級課程 
  MS_5298  EDA原理及應用  全 50  集  北京化工大學 國家級課程 
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