电子科技大学

数字集成电路与系统设计(ASIC设计)

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课程概述

 随着电子系统的微型化与集成化,数字集成电路成为了整个电子系统的核心部件,同时也成为了数字系统的主要实现形式。从消费电子、智能手机到无线通信设备、电子测量仪器的各类电子产品的发展都呈现出“单片化”、“大集成”的趋势。因此数字集成电路与系统设计已从一个专门的领域发展为电子信息类工程师需要熟悉和掌握的一项基本技能。因而目前国内各工科院校的电子信息工程、微电子科学与工程、集成电路设计、通信工程、自动化等专业都陆续开设了类似的课程。随着我国对集成电路人才培养的日益重视以及经济结构的升级转型带来的人才缺口,开设此类课程的高校与学习相关知识的学生人数也日益增加。

        课程负责人电子科技大学李广军教授是国内最早开始开设相关课程的老师之一。经过近20年的发展与沿革,本课程先后了多次改革与升级。2007年本课程入选四川省精品课程,2009年本课程入选国家精品课程。

  本课程的学习目的在于使学生熟悉数字集成电路与系统的概念,初步掌握数字集成电路与系统的设计方法和设计流程。课程内容涉及规格书确定、架构设计、RTL编码、验证方法、电路综合等数字集成电路与系统设计的多个重要知识点,veilog HDL语言为基础,针对IC系统前端设计的重要内容和工程设计技术进行了全面深入的讨论。希望各位同学通过本课程的学习,为今后从事集成电路设计相关的工作奠定基础。


授课目标
希望通过本课程同学们可以学习到以下内容: 1、数字集成电路与系统设计方法的发展历程; 2、FPGA的工作原理与基本架构; 3、基于Verilog HDL的RTL级描述方法; 4、数字集成电路与系统架构设计方法; 5、数字集成电路与系统验证方法; 6、基于FPGA的数字系统实现方法;
证书要求

完成全部的课程学习,单元测试占40%,期末考试成绩占60%。由任课教师签发课程结业证书,其中60≤成绩获得合格证书。

预备知识

学习本门课程最好先学习数字逻辑设计及应用(数字电路)、高级语言程序设计(C语言程序设计)这两门课程。学习计算机组成原理、微机原理与嵌入式系统、数字信号处理、单片机技术等课程对于学习本课程也很有帮助。

特别提醒:经两个课程组协商,本课程将晚于由我校(电子科技大学)开设的《数字逻辑设计及应用》一个月开课。建议所有愿意参加本课程学习的同学首先学习《数字逻辑设计及应用》的课程内容以学习/复习本门课程所需基础知识。对于完全没有数字电路/数字逻辑设计相关知识背景的同学建议学习《数字逻辑设计及应用》的课程前五章内容之后再开始学习本门课程。


参考资料

主要参考书籍:

1、数字集成电路与系统设计,李广军等著,电子工业出版社,ISBN:9787121270932;

2、数字集成电路——电路、系统与设计(第二版),(美)拉贝尔等著,周润德等译,电子工业出版社,ISBN:9787121119828;

3、Verilog HDL高级数字设计(第二版), Michael D.Ciletti 等著,李广军等译,电子工业出版社,ISBN:9787121221934;

4、《数字逻辑基础与Verilog设计》(原书第2版),Stephen Brown等著,夏宇闻等译,机械工业出版社, ISBN:7111203569;


主要参考网站:

1、bbs.eetop.cn

2、https://www.altera.com.cn

3、http://www.chinaaet.com

4、http://www.asic-world.com/


常见问题

问题1:我是大一新生,电子科学与技术专业,刚刚学C语言,我能跟上进吗

答:建议先学习我校(电子科技大学)开设的另外一门MooC:数字逻辑设计与应用。在这门课程学习完成或至少学习一般以后,再来学习本课程。

问题2:请问老师后面课程中,以哪家为例讲解,这三家FPGA中前两家遇到的见到的多。后面一家在现在实现中没有见到过。请问这前两家fpga有什么不同,从设计和应用上看。除应用设计工具不同外,还有什么不同。谢谢!

答:其实不同公司的FPGA不同的方面很多,但本门课程不会纠结于这些细节。对于我们这门课程的学习只要是讲共性基础,不会涉及到不同。

问题3:当从就业普遍待遇上看,感觉芯片被软件完全碾压啊!水木上跟知乎上到处都是劝EE转CS的言论~~~

答:欢迎大家就这个问题继续展开讨论。

中国芯片的黄金时代是否来临和芯片设计工程师的收入是不是比软件工程师高,工作性质有没有软件好是两个不同的问题。中国芯片的黄金时代是不是来了是和历史上做时间上的纵向比较,而收入有没有软件工程师高是在现在这个时间节点上做横向比较。其实在2000年互联网泡沫破灭之后、传统软件行业陷入低迷之时恰逢中国的芯片行业刚刚起步、大批初创公司出来大把烧钱的时候,芯片设计工程师的收入是完爆软件工程师的。而那时候中国的芯片行业只不过是刚刚起步,从行业状态来说远不如现在的发展状态良好。但在哪个时间节点上面横向比价收入的话就是比软件高。

所以对于行业发展的评价和个人收入的评价以及个人前途的评价要分开看,不要混为一谈。

问题4:这门课程怎样与单片机技术,自动控制技术相互配合学习,包括实验,理论,这些课程有和相似之处?

答:请认真理解视频第一课“课程介绍”。