Digital Integrated Circuit Analysis and Design

This course teaches the analysis methodology of transistor-level units, modules and systems of digital ICs, and the preliminary IC design capability.

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Digital Integrated Circuit Analysis and Design课程简介:

This course teaches the analysis methodology of transistor-level units, modules and systems of digital ICs, and the preliminary IC design capability.

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Digital Integrated Circuit Analysis and Design课程目录:

Introduction and Implementation Strategies for Digital IC

--1.Introduction to Digital IC

--2.Architecture of Digital Processor

--3.Full Custom Design Methodology

--4.Semicustom Design Methodology

--5.Quality Metric of Digital IC

--6.Summary and Textbook Reference

The Devices

--Key Points Review of Last Lecture

--1.Introduction

--2.The Diode

--3.The MOSFET Transistor

--4.Secondary Effects

--5.Summary and Textbook Reference

The CMOS Inverter I

--Key Points Review of Last Lecture

--1.Introduction

--2.Static Behavior

The CMOS Inverter II

--Key Points Review of Last Lecture

--1.Dynamic Behavior I

--2.Dynamic Behavior II

--3.Power Dissipation

--4. Summary and Textbook Reference

Combinational Logic Circuits I

--1.Introduction

--2.Static CMOS Design I

--3.Static CMOS Design II

Combinational Logic Circuits II

--Key Points Review of Last Lecture

--1.Static CMOS Design III

--2.Static CMOS Design IV

--3.Dynamic CMOS Design

--4.Summary

Sequential Logic Circuits I

--1.Introduction I

--2.Introduction II

--3. Static Latches and Registers I

--4.Static Latches and Registers II

--5.Static Latches and Registers III

Sequential Logic Circuits II

--1.Key Points Review

--2.Dynamic Latches and Registers I

--3.Dynamic Latches and Registers II

--4.Dynamic Latches and Registers III

--5.Pulse Register

--6.Pipelining

--7.Schmitt Trigger

--8.Summary and Textbook Reference

Designing Arithmetic Building Blocks I

--1. Introduction

--2. Adder: Full Adder (Definition)

--3. Adder: Circuit Design

--4. Adder: Logic Design I

--5. Adder: Logic Design II

--6. Adder: Summary

Designing Arithmetic Building Blocks II

--1. Key Points Review

--2. Multiplier

--3. Shifter

--4. Summary and Textbook Reference

The Wire

--1. Introduction

--2. Capacitance

--3. Resistance

--4. Electrical Wire Models

--5. Summary and Textbook Reference

Coping with Interconnect

--1. Introduction

--2. Capacitive Parasitics

--3. Capacitive Parasitics II

--4. Resistive Parasitics

--5. Summary and Textbook Reference

Assignment Solving

--1. Assignment Solving

--2. The teaching assistants want to say

Exercise I

--1. Problem 1

--2. Problem 2

--3. Problem 3

--4. Problem 4

--5. Problem 5

--6. Problem 6

--7. Problem 7

Exercise II

--1. Problem 8

--2. Problem 9

--3. Problem 10

--4. Problem 11

--5. Problem 12

--6. Problem 13

--7. Problem 14

Digital Integrated Circuit Analysis and Design授课教师:

刘雷波-长聘教授,长江学者特聘教授-清华大学-微电子学研究所

清华大学长聘教授、博导、长江学者特聘教授、国家级一流本科课程负责人。1999年和 2004 年在清华电子系和微电子所分别取得学士和博士学位,随后留校任教,2006年~2017年先后在欧洲微电子中心、麻省理工学院、林肯大学和牛津大学进修与访问。主持三门课,分别是:本科生核心课《集成电路基础I(英)》、研究生选修课《VLSI数字信号处理》、大规模网络开放课程《数字集成电路分析与设计(英)》。曾获国家级一流本科课程、清华大学精品课程、北京市青年教师教学竞赛一等奖、清华大学青年教师教学优秀奖、清华大学青年教师教学竞赛一等奖、MOOC教学先锋奖等。所主持的网络开放课程入选首批教育部高校在线教学国际平台。 科研工作主要集中在软件定义芯片、集成电路硬件安全、 VLSI 数字信号处理上。已发表高水平论文300余篇、授权发明专利 100 余项(美国专利 20 余项)、出版著作 5 部、参与制定国家标准 1 项。关键技术在一系列国家重大工程中实现批量应用。曾获国家技术发明奖二等奖、中国专利金奖、教育部技术发明奖一等奖、世界互联网大会 15 项领先科技成果奖等。

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