下载文档原格式
数字集成电路设计一、引言数字集成电路设计是一个广泛且深入的领域，它涉及到多种基本元素和复杂系统的设计。
本文将深入探讨数字集成电路设计的主要方面，包括逻辑门设计、触发器设计、寄存器设计、计数器设计、移位器设计、比较器设计、译码器设计、编码器设计、存储器设计和数字系统集成。
二、逻辑门设计逻辑门是数字电路的基本组成单元，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、与非门和或非门等。
在设计逻辑门时，需要考虑门的输入和输出电压阈值，以确保其正常工作和避免误操作。
三、触发器设计触发器是数字电路中用于存储二进制数的元件。
它有两个稳定状态，可以存储一位二进制数。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器和JK触发器等。
在设计触发器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
四、寄存器设计寄存器是数字电路中用于存储多位二进制数的元件。
它由多个触发器组成，可以存储一组二进制数。
常见的寄存器包括移位寄存器和同步寄存器等。
在设计寄存器时，需要考虑其结构和时序特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
五、计数器设计计数器是数字电路中用于对事件进行计数的元件。
它可以对输入信号的脉冲个数进行计数，并输出计数值。
常见的计数器包括二进制计数器和十进制计数器等。
在设计计数器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
六、移位器设计移位器是数字电路中用于对二进制数进行移位的元件。
它可以对输入信号进行位移操作，并输出移位后的结果。
常见的移位器包括循环移位器和算术移位器等。
在设计移位器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
七、比较器设计比较器是数字电路中用于比较两个二进制数的元件。
它可以比较两个数的值，并输出比较结果。
常见的比较器包括并行比较器和串行比较器等。
在设计比较器时，需要考虑其工作原理和特性，以确保其正常工作和实现预期的功能。
八、译码器设计译码器是数字电路中用于将二进制数转换为另一种形式的元件。
了解电路适用初中九年级年级所需（课内共用6课时，每周3课时；课外共用3课时）时间主题单元学习概述本课是用电池与基本器件连接成简单电路进行电学的初始研究。
本课教学活动有四个部分。
1、提供一个问题情境：圣诞树上的灯泡是怎么一个一个亮起来的？2、使用电池、导线、灯泡连接一个简单电路，渗透由实物图向抽象的电路图过渡的思想。
让学生在了解一些电的基本知识的基础上得出结论：形成电流的通路，灯泡才会发亮。
电不仅是让灯泡发亮，还可以做很多事情。
3、学生探究出灯泡的大小、导线的粗细等不影响灯泡的亮度。
4、拓展活动，制作红绿灯。
在本课教学过程中，教师要因地制宜地取材，让每个学生在探究活动中操作能力得到培养。
主题单元规划思维导图主题单元学习目标知识与技能：1、能够连接基本电路，画出电路图，根据电路图连接简单电路，制作简单的红绿灯模型；2、知道一个基本电路的组成要素，认识常见的符号；过程与方法：通过讨论、分组实验、演示实验的教学方法情感态度与价值观：与同学一起探讨有关电路的问题，体会制作的快乐，感受成功的喜悦。
对应课标1.使用相同的材料，电路可以有不同的连接方法;用简易符号表示一个电路的不同部分。
2.：用更多的方法和材料点亮更多的小灯泡。
主题单元问题设计看了这么多图片，你们觉得霓虹灯美不美？霓虹灯上小灯泡是怎样亮起来的呢？灯泡是怎样发亮的？专题划分专题一：电是什么（1 课时）专题二：让点灯发光（ 1 课时）专题三：串联和并联电路（ 1 课时）专题四：科学探究：串联和并联电路的电流（2课时）专题五：测量电压（1课时）其中，专题四作为研究性学习专题一电是什么所需课时1课时专题学习目标1. 认识摩擦起电现象2. 知道电荷间的相互作用规律，会使用验电器3. 能用静电知识解释生活中和自然界中的有关现象专题问题设计在我们的生活中，哪些地方用到电？假设一座城市完全断电，同学们想像一下可能会出现哪些现象？既然电对我们来说是不可缺少的，那么什么是电呢？电是什么？通常我们可以采取什么办法使物体带电？自然界中有几种电荷？毛皮摩擦过的橡胶棒与绸子摩擦过的玻璃棒带的电荷是否相同？验电器的构造有哪些？依据什么原理构成的？怎样检验物体是否带电？所需教学环境和教学资源演示实验器材：玻璃棒两根、橡胶棒两根、丝绸一块、毛皮一块、支架两个、验电器一个、碎屑若干、气球两个、塑料棒一根。
数字集成电路设计实验教学大纲目录《数字集成电路设计》 (1)一、课程简介 (2)二、课程实验教学的目的、任务与要求 (2)三、实验方式与基本要求 (2)四、实验项目设置 (2)五、教材（讲义、指导书）参考书： (3)六、实验报告要求 (3)七、考试(考核)方式 (3)附件： (4)《数字集成电路设计》课程实验项目1 (4)《数字集成电路设计》课程实验项目2 (6)课程名称：数字集成电路设计课程编号：055512英文名称：Digital Integrated Circuit Design课程性质：非独立设课课程属性：专业基础应开实验学期：第 6 学期学时学分：课程总学时---56 实验学时---8 课程总学分---3.5 实验学分---实验者类别：本科生适用专业：电子信息工程；电子科学与技术先修课程：数字电子技术；模拟电子技术；集成电路设计一、课程简介本课程是电子信息类学科的一门专业课，主要讲授基于模块和层次化的RTL 设计方法学、Verilog和VHDL的建模和逻辑设计、低功耗数字电路设计、逻辑电路的设计与验证、逻辑综合方法、可测试性设计等。
通过本课程的学习，为后继集成电路设计技术等专业课的学习以及将来在集成电路领域从事科研和技术工作奠定良好的理论基础。
二、课程实验教学的目的、任务与要求通过本课程的学习，使学生掌握数字集成电路和系统的基本单元、结构、电学特性和测试技术，为数字集成电路的设计提供基础。
三、实验方式与基本要求掌握基本门电路的组成、分析方法、基本特性，版图设计方法，以及集成化数字子系统的组成和特点等；掌握现代半导体存储器的单元结构、基本特性及应用；了解超大规模数字集成电路的可测性设计方法学，以及片上系统（SOC）设计方法学。
四、实验项目设置注：实验类型：1.演示/2.验证/3.综合/4.设计研究/5.其他；实验类别：1.基础/2.专业基础/3.专业/4.其它；实验要求：1.必修/2.选修/3.其它五、教材（讲义、指导书）参考书：1、数字集成电路设计（影印版），K.Martin，北京：电子工业出版社，2002年六、实验报告要求要求有实验目的、原理、内容和步骤以及实验结果和数据分析，不可偷工减料。
数字集成电路设计流程及对应的eda技术下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!数字集成电路设计流程及对应的EDA技术引言数字集成电路（Digital Integrated Circuits，简称DIC）是现代电子技术领域的重要组成部分，广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域。
数字集成电路实验板的制作数字集成电路实验板是一种学生用来进行数字集成电路基本实验的学具。
它借鉴面包板插接电路的特点，并带有基本数字部件，能简化实验步骤，突出实验主体，提高插接电路的可靠性、速效性。
是学生学习数字电路的一款很好的工具。
一、数字集成电路实验板电路下图为数字集成电路实验板电路，它由操作平台和工具包两大部分组成。
图中虚线框内为数字集成电路实验板主体，是学生进行实验的操作平台它模拟面包板的构造，为4行13列，在第2、3行中焊接有16脚插座，插入所需的数字集成电路块，操作方法同面包板实验。
工具包提供实验所需的、已经焊接好的基本数字部件，包括4位逻辑电平显示器、4位逻辑电平控制器、日CD同步累加计数器、BCD口七段译码器和一位数码管显示器。
此外还包括电源部分。
二、电路工作原理4位逻辑电平显示器由三极管VTI~VT4、红色、绿色、黄色和蓝色发光二极管等组成，X1~X4为电平显示器输入插座。
当被测电平测试点通过插接导线与插口X1相通时，电平信号通过基极偏置电阻器R5输入到VTI的基极，当输入信号为高电平时，VTI导通，电平显示红色发光二极管点亮，输入信号为低电平(≤0.6V)时，红色发光二极管熄灭，R1为限流电阻器。
X2~X4为电平显示器余下3个独立的输入插口。
4位逻辑电平控制器由单刀双掷开关S1~S4、上拉电阻器R9~Rl2和逻辑电平输出信号插座X5~X8组成。
当X5输出端与被测数字集成电路输入端连通，单刀双掷开关S1端掷向1a时，S1通过上拉电阻器R9接通VDD，插口座X5输出高电平逻辑信号。
反之，S1端接通lb 时，S1接地，X5输出低电平逻辑信号，完成逻辑电平的控制作用。
同理，X6~X8为其余3个独立的逻辑电平信号输出插口BCD同步累加计数器由计数器4518、自动复位电路、时钟信号输入端插口和BCD 码输出插座Q1~Q4组成。
接通电源瞬间，电源向由电阻器Rl4、电容器C所组成的RC定时电路充电，在Rl4上产生上升沿脉冲信号压降，4518第7脚复位端CR被施加高电平复位有效，计数器输出端第3~6脚Q1~Q4处于0000状态。
实验37 数字集成电路的版图设计在集成电路产品中，数字集成电路占据相当大的市场份额，有着广泛的应用领域。
数字集成电路的版图设计是设计过程中的重要关键步骤之一，版图设计与布局是关乎数字集成电路设计成败和品质优劣的重要环节，是数字集成电路生产的前提。
数字集成电路的版图设计实验是《半导体物理》、《场效应器件物理》、《集成电路制造技术》和《数字集成电路设计》等理论课程的重要实践。
本实验要求学生在Tanner公司开发的版图设计软件Ledit环境中，按照给定设计规则完成几个数字集成电路单元的版图设计与布局，以此来锻炼和提高学生的数字集成电路版图设计与布局能力，强化学生理论联系实际和灵活应用所学知识的能力。
一、实验原理1. Ledit软件简介Ledit软件是Tanner公司设计开发的用于集成电路版图设计与布局的软件，它包括有集成电路工艺图层与半导体器件定义、晶体管级集成电路版图布局、版图设计规则验证和集成电路提取与网表生成等重要功能单元。
它是一种简单易学的集成电路版图设计与布局开发软件，具有良好的人机交互界面，在集成电路的版图设计中有着重要的应用。
2. 集成电路版图的设计规则与验证在实际集成电路生产环节中，由于各条生产线工艺设备性能的不同、所使用的半导体材料物理特性的差异、工艺过程中存在的误差等诸多因素的影响，产生了一系列集成电路图形加工时的最小尺寸极限要求，这些尺寸的极限要求就是集成电路版图的设计规则。
在进行集成电路版图设计时，不违背这些设计规则的要求，集成电路版图的布局设计才可能是正确的。
图37.1给出了集成电路版图绘制过程中，基本图形之间，可能出现的相对关系示意图。
相对关系包括有：间距（Space）、宽度（Width）、交叠覆盖（Overlap）、延伸图37.1 集成电路版图基本图形间的相对位置176（Extension）、围绕（Enclose）和不同基本层间的间隙（Clearance）等等。
表37.1给出了Ledit软件环境下，特征尺寸为1.0μm (λ=1.0μm)，P型衬底N阱CMOS工艺的部分设计规则。
