1323S03028-集成电路版图设计实验-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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附件5-2

ADDINCNKISM.UserStyle《集成电路版图设计实验》课程教学大纲

（实验课程2023版）

一、课程基本信息

课程号

1323S03028

开课单位

电子信息工程学院

课程名称

（中文）集成电路版图设计实验

（英文）LayoutdesignoftheintegratedcircuitExperiment

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

专业拓展课

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

《集成电路版图设计实验》课程是本专业（类）的一门专业拓展课程。通过实验，加强学生对集成电路基本元器件和基本单元版图的认识、掌握、绘制和应用。旨在培养学生应用工具解决集成电路版图设计实际问题的能力。本课程主要依托数字集成电路、模拟集成电路和集成电路CAD等理论体系。本课程主要包括CMOS反相器的版图设计及仿真、CMOS二输入与非门的标准单元版图设计及仿真、CMOS二输入或非门的标准单元版图设计及仿真、CMOS一位全加器的版图设计及仿真等。

（二）教学目标

通过本课程，使学生掌握实用集成电路专用软件对数字电路和模拟电路的基本单元进行版图设计，通过版图提取并添加合适的仿真命令和元件的模型参数描述，对版图进行后仿真和性能验证等，增强学生的动手能力。

课程目标1：能够运用数字集成电路的设计和分析方法，运用所学的理论知识设计可行的实验方案和实验电路；

能够运用数字集成电路的设计和分析方法，运用所学的理论知识设计CMOS反相器、与非门、或非门等基本单元电路及进行版图设计、版图仿真的相关实验方案。

课程目标2：能够结合集成电路的工作原理，对实验结果进行分析，获得有效结论；

能够结合集成电路的工作原理，分析CMOS反相器、与非门、或非门等基本单元电路相关实验的仿真结果，获得有效结论。

课程目标3：能够熟练使用专业集成设计软件如Cadence仿真工具，对系统进行建模、仿真。

能够用专业集成设计软件如Cadence仿真工具对CMOS反相器、与非门、或非门、一位全加器等电路进行版图设计和仿真验证。

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

4-1：能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析电子科学与技术领域复杂工程问题的解决方案；

课程目标1

（对毕业要求指标点贡献度为100%）

1-3：能够将专业知识和数学模型用于推演、分析电子科学与技术领域复杂工程问题；

课程目标2

（对毕业要求指标点贡献度为100%）

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3

（对毕业要求指标点贡献度为100%）

四、教学方式与方法

集成电路版图设计实验课的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《集成电路版图设计》一课中所讲的电路设计软件Cadence，熟悉和掌握软件中版图设计和版图后仿真工具的功能和使用方法。通过上机实验加强学生在集成电路版图设计领域的专业基础知识，引导学生将爱国热情积极转化为努力学习专业知识、锤炼自身本领、投入伟大祖国建设工作中的实际行动。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

本课的教学重点主要是使学生掌握集成电路版图设计的设计方法和设计过程，了解和掌握集成电路版图设计过程中需要考虑和解决的问题。

（二）教学难点

本课的教学难点主要是实际应用中如何对电路的版图进行优化设计，以减少串扰和寄生参数的影响。

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

CMOS反相器的版图设计及仿真

在CMOS反相器的原理的理解中，用辩证法的否定观来分析nmos管和pmos管在反相器中的作用，引导学生正确看待事物发展的新方向，坚持量变与质变相统一，做到创新从基础做起，一步一个脚印。掌握CMOS反相器的电路图和版图的绘制方法及前仿真和后仿真的过程，对电路图和版图进行LVS对比。

4

设计性

课程目标1

2

CMOS二输入与非门的标准单元版图设计及仿真

掌握CMOS二输入与非门的电路图和版图的绘制方法及前仿真和后仿真的过程，对电路图和版图进行LVS对比。

4

综合性

课程目标1

3

CMOS二输入或非门的标准单元版图设计及仿真

掌握CMOS二输入或非门的电路图和版图的绘制方法及前仿真和后仿真的过程，对电路图和版图进行LVS对比。

4

设计性

课程目标2

4

CMOS三态反相器的版图设计及仿真

掌握CMOS三态反相器的电路图和版图的设计及前仿真和后仿真的过程，对电路图和版图进行LVS对比。

9

设计性

课程目标3

5

CMOS一位全加器的版图设计及仿真

掌握CMOS一位全加器的电路图