上海交通大学成人高等教育学位课程考试大纲集成电路设计原理新.doc

上海交通大学成人高等教育学位课程考试大纲 课程名称：集成电路设计原理，VLSI电路设计原理 专业名称：电子科学与技术 学习形式：课堂讲课 课程总要求：了解VLSI集成电路的背景、制造工艺和EDA工具，掌握各种芯片设计技术原理，熟练设计集成电路的门级和晶体管级电路、尺寸和版图。 考核知识点： 第一章 MOS晶体管工作原理 1．1 MOS晶体管的结构特点和基本原理 能带论部分不看 1．2 MOS晶体管的阈值电压分析 重点看1．2．1和1．2．2，其它小节仅要求了解概念，公式不看。 1．3 MOS晶体管的电流方程 重点是1．3．2简单电流方程，要求会推导；并掌握它和MOS晶体管电流统一表达式的等价性证明方法。 1．4 MOS晶体管的瞬态特性 重点掌握概念，烦复的公式不要求掌握。 第二章 MOS器件按比例缩小 2．1 按比例缩小理论 重点掌握CE理论，其余了解概念。 2．4 VLSI发展的实际限制 了解即可。 第三章 CMOS IC 工艺流程及电路中的寄生效应 3．1 集成电路制作中的几个基本工艺步骤 重点掌握概念。 3．2 CMOS IC 工艺流程 要求好好掌握，并会由此及彼（如N阱CMOS IC 工艺流程）。 3．3 CMOS IC的寄生效应 重点掌握场开启、寄生闩锁效应和寄生电容等。 第四章 CMOS 反相器CMOS传输门 4．1 CMOS 反相器的直流特性 基本而重要，要求重点掌握。 4．2 CMOS 反相器的瞬态特性 只要求掌握4．2．1阶跃输入情况。 4．3 CMOS 反相器的功耗 4．4 CMOS 反相器的设计 4．6 CMOS 传输门 衬偏效应对CMOS 传输门性能的影响可不看。 第五章 CMOS 静态逻辑电路设计 5．1 静态CMOS 逻辑门的构成特点 要求掌握构成方法。 5．2 CMOS 与非门的分析 重点掌握等效反相器分析方法，以及瞬态特性分析技术。 5．3 CMOS 或非门的分析 重点掌握等效反相器分析方法，以及瞬态特性分析技术。 5．4 CMOS 与非门和或非门的设计 要求掌握各种设计方法，本节例题特别重要，要求务必掌握。 5．5 组合逻辑电路的设计 要求会用晶体管级电路实现各种常用逻辑功能。5．5．4小节不要求掌握。 5．7 传输门逻辑电路 只要求掌握5．7．1和5．7．2这两小节。 第六章 动态和时序逻辑电路设计 6．1 动态逻辑电路的特点 要求掌握构成方法。 6．2 预充-求值的动态CMOS电路 只要求掌握6．2．1和6．2．2这两小节。 6．6 CMOS 触发器 重点掌握6．6．1和6．6．3这两小节。 第七章 输入、输出缓冲器 7．2 输入保护电路 7．3 输出缓冲器 7．4 脱片输出驱动级的设计 重点掌握梳状结构晶体管的结构和特点。 第九章 MOS IC的版图设计 VLSI的设计方法 重点理解概念。 9．3 版图设计 要求掌握版图设计规则的主要内容。本节版图设计实例特别重要，要求务必掌握。 学习教材与主要参考书： 教材：数字CMOS VLSI 分析与设计基础，甘学温 编者 参考书：超大规模集成电路设计方法学导论，第二版，杨之廉，清华大学出版社 考试形式及试卷结构： 1、试卷总分：100分 2、考试时间：120分钟 3、考试方式：闭卷，笔试 4、参考题型及比例： 选择题 共10题 每题1.5分 约15% 是非题 共10题 每题1.5分 约15% 其它题型举例：设计题，证明题，简述题，约70%。 题型举例： 1. 画出用传输门和反相器实现准静态D触发器的晶体管级电路并阐述其工作原理。 2. 试用预充-求值的动态富NMOS晶体管级电路实现下列逻辑功能： 3. 是非题：正确的填T，错误的填F，将合适的标号（T或F）填到答题纸上的空白横线上： 1）D触发器无论输入信号如何变化，在一个时钟周期内输出状态只能变化一次，因此没有空翻问题。__________ 4. 试按全对称方法设计一个二输入CMOS与非门，要求在驱动70pF外部负载电容的情况下输出级上升和下降延迟时间不超过10ns。采用1?m CMOS工艺，tox=55nm，VTN=-VTP=0.7V，?n=600cm2/(V?s)，?p=280cm2/(V?s)，VDD=5V。这里， , , , ，。