1323D03002-集成电路设计导论实验-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

ADDINCNKISM.UserStyle《集成电路设计导论实验》课程教学大纲

（实践课程）

一、课程基本信息

课程号

1323D03002

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

（中文）集成电路设计导论实验

（英文）ExperimentsforIntroductionofIntegratedCircuitDesign

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

0.5

课程学时

17

课程类别

学科拓展课

适用专业（类）

电子科学与技术

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《集成电路设计导论实验》课程是本专业（类）的一门学科拓展课，旨在学生能够了解和初步掌握在Linux系统下集成电路EDA工具Cadence软件运行的基本工作环境，掌握Linux系统基本的命令字符。了解Cadence软件的基本模块构成与各模块的基本功能，掌握典型数字与模拟集成电路模块的电路图、符号图在EDA软件中的绘制方法，能够开展直流与交流信号的仿真分析；初步掌握反相器、触发器等简单电路版图的绘制方法，能够进行DRC、LVS和PEX验证操作。使学生能对现代化集成电路芯片设计过程中的EDA技术有一个全流程的认知，为进一步的专业学习、工程应用和和科学研究打下良好的基础。

（二）教学目标

通过本课程的学习，使学生能够初步掌握Linux系统下集成电路EDA工具Cadence软件的基本使用方法，能够对反相器、或非门等简单电路进行建模仿真，并绘制版图，初步把握EDA技术在集成电路芯片全流程设计过程中的应用。

课程目标1：能够熟悉常用集成电路EDA软件的运行环境，掌握Linux系统下常见命令操作的使用办法，能够认知集成电路EDA工具中最常见的Cadence软件的模块组成与各模块的基本功能，掌握典型数字与模拟集成电路模块在EDA工具中的仿真分析方法。

课程目标2：能够在EDA工具中对NMOS管和PMOS管的不同工作条件下的特性进行仿真分析，能够实现单管共源放大器、共漏放大器、共栅放大器的仿真分析；能够搭建反相器、或非门等简单电路并对其进行性能仿真，能够完成反相器的版图绘制与DRC、LVS和PEX验证。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

5-1:了解微电子器件与集成电路设计、制造过程中常用的设计开发软件、制造设备与测试仪器的使用原理和方法，并理解其局限性。

课程目标1

0.1

3-1:掌握微电子器件与集成电路的全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计指标和技术方案的关键因素，并在设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。

课程目标2

0.1

10-1:能就微电子器件与芯片设计和制造过程中产生的复杂工程问题，以口头、文稿、图表、公式等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。

课程目标2

0.1

四、教学方式与方法

1、本课程教学目标是通过上机实验，使同学们能够更加深刻地理解和掌握《集成电路设计导论》课程中所讲的理论知识，学习集成电路设计软件Cadence的使用方法。

2、通过实际案例分析，掌握EDA工具Cadence软件各模块的功能，加强对模拟集成电路正向设计的认识及应用，为后续复杂集成电路工程设计打好基础。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

在CadenceSpectre软件环境下搭建单管共源放大器、共漏放大器、共栅放大器电路，观察三种放大器在不同条件下的输入输出特性及增益情况；CadenceSpectre软件环境搭建CMOS反相器和或非门电路并进行仿真分析，观察反相器的实际电压传输特性曲线和或非门电路输入输出曲线。

（二）教学难点

CMOS反相器的版图的基本步骤与方法，及版图绘制完成后DRC、LVS和PEX验证的步骤与方法。

六、实践内容、基本要求与学时分配

序号

实践内容

基本要求

学时

方式

对应课程目标

1

Linux系统中基本命令符号的使用

掌握Linux系统下基本命令的操作，如：查看与建立文件、删除与移动文件、在工作文件夹下运行某特定程序等。

2

实训

课程目标1

2

单管放大器的增益特性观察

能够在CadenceSpectre软件环境下搭建单管共源放大器、共漏放大器、共栅放大器电路，观察三种放大器在不同条件下的输入输出特性及增益情况。

4

实训

课程目标1

课程目标2

3

CMOS反相器和或非门电路特性的模拟仿真与特性观察

能够在CadenceSpectre软件环境搭建CMOS反相器和或非门电路并进行仿真分析，观察反相器的实际电压传输特性曲线和或非门电路输入输出曲线；分析MOS管的宽长比变化对电路性能的影响。

5

实训

课程目标1

课程目标2

4

CMOS反相器的版图绘制与后仿真验证

掌握CadenceVirtuoso绘制CMOS反相器的版