VLSI设计ENG5092

课程内容：

本课程以行业为背景，从物理层面到系统层面，广泛介绍了数字和模拟超大规模集成电路的设计。

课程目标：

本课程旨在介绍从物理层面到系统层面的数字和模拟VLSI设计。

学习成果：

通过本课程的学习，学生将能够：

• 硅技术

1、解释CMOS技术的运作和优势；

2、说明摩尔定律，并简要介绍缩放规则对CMOS系统运行的影响；

3、再现CMOS逆变器的横截面和布局，并将此信息与CMOS布局设计规则和设计规则检查（DRC）方法联系起来；

4、对用于描述CMOS器件运行的仿真模型进行分类；

5、总结基于VLSI CMOS块设计的行业优势；

• 数字微电子电路和子系统

6、对不同的CMOS设计风格进行分类，并批判性地评估其在行业环境中各自的优点；

7、描述锁存器、存储器、移位寄存器、扫描链以及镜像加法器、曼彻斯特进位加法器和radix-2阵列乘法器等更复杂子系统的结构；

8、利用位切片和流水线技术设计加法器和乘法器子系统；

9、从商业设计库中选择适当的子系统；

• 模拟微电子电路和子系统

10、分析和设计简单的CMOS模拟构件，如电流镜、反相放大器、源跟随器、级联电路以及差分对和增益级；

11、分析和设计与行业相关的两级CMOS运算放大器；

12、从实验特性中提取可扩展的器件模型，将其用于模拟系统的设计，并判断这些模型的优势；

13、评估晶体管、电容器和电阻器布局对微电子电路性能的影响，特别是在元件匹配方面；

• 模数/数模转换

14、比较和对比各种模数转换器的工作原理、优点和局限性；

15、解释超采样转换器的好处，设计考虑稳定性和抖动的转换器；

16、分析和对比各种与行业相关的数模转换器；

17、按照系统规范设计模数和数模转换器；

• VLSI实现

18、能将VSLI设计问题分解为若干任务，并确定适当的CAD工具以促进每项任务的完成；

19、评估当前用于ASIC设计的行业设计流程/方法的优势；

20、总结VLSI系统的功能和时序验证所涉及的问题，并解释在最终制造之前对设计进行的各种检查。