数字超大规模集成电路设计 清华大学 李翔宇

《数字大规模集成电路》是讲授数字大规模集成电路基础理论和知识的微电子专业研究生基础课，既是微电子专业学生的核心课程也是供电类专业学生学习数字集成电路设计的基础课程。课程以纳米和深亚微米CMOS工艺条件、系统级集成水平下的数字电路原理和设计技术为主要内容，具体包括器件和互连线的特性与模型、数字VLSI的关键指标与优化方法，常见逻辑类型、基本功能单元、重要片内子系统（时钟、电源网络）的工作原理和设计方法等。通过这门课的学习你可以理解如何用MOS管实现复杂的数字芯片、真正的数字集成电路和理想的数字电路之间有哪些差别、芯片的速度、功耗、鲁棒性、成本等方面的特性与哪些因素有关、又如何优化。

• 课时1：集成电路技术的意义 (8分36秒)

• 课时2：开关和逻辑 (18分20秒)

• 课时3：静态互补CMOS逻辑原理 (27分18秒)

• 课时4：静态互补CMOS逻辑门的设计和本节小结 (10分19秒)

• 课时5：集成电路工艺 (15分15秒)

• 课时6：集成电路版图 (11分22秒)

• 课时7：Scaling Down (11分55秒)

• 课时8：MOS管原理 (7分29秒)

• 课时9：阈值电压 (16分52秒)

• 课时10：MOS管的基本电流方程 (23分28秒)

• 课时11：沟道长度调制效应 (3分45秒)

• 课时12：速度饱和 (26分58秒)

• 课时13：MOS管的手工分析模型 (7分36秒)

• 课时14：MOS管的电容 (23分39秒)

• 课时15：体效应 (6分5秒)

• 课时16：短沟效应、DIBL和本节小结 (11分16秒)

• 课时17：亚阈值电流 (7分12秒)

• 课时18：栅氧漏电流 (3分23秒)

• 课时19：扩散区pn结漏电流 (2分40秒)

• 课时20：栅极感应漏端漏电与本节小结 (4分34秒)

• 课时21：MOS管的温度特性 (12分7秒)

• 课时22：电压传输特性 (9分29秒)

• 课时23：VTC分析方法 (17分15秒)

• 课时24：开关阈值电压与本节小结 (11分4秒)

• 课时25：单级噪声容限 (22分47秒)

• 课时26：电压传输特性的稳定性 (8分31秒)

• 课时27：多级噪声容限及本节小结 (9分44秒)

• 课时28：复杂逻辑门的静态特性 (15分18秒)

• 课时29：用于延时分析的反相器模型 (20分47秒)

• 课时30：反相器的驱动电阻 (20分56秒)

• 课时31：反相器的负载电容 (26分36秒)

• 课时32：门延时的组成 (2分30秒)

• 课时33：反相器延时的设计准则 (18分21秒)

• 课时34：复杂逻辑门的驱动电阻 (17分32秒)

• 课时35：大扇入逻辑门的尺寸设计 (13分55秒)

• 课时36：考虑内部节点电容的延时模型 (30分44秒)

• 课时37：复杂逻辑门延时与输入图形的关系 (12分34秒)

• 课时38：逻辑门延时模型 (10分35秒)

• 课时39：本征延时 (19分19秒)

• 课时40：努力延时 (40分59秒)

• 课时41：关键路径 (13分24秒)

• 课时42：固定级数时的逻辑路径的尺寸优化 (15分24秒)

• 课时43：级数可变时逻辑路径的尺寸优化 (24分40秒)

• 课时44：逻辑路径尺寸优化方法小结 (8分48秒)

• 课时45：电路级优化 (14分0秒)

• 课时46：逻辑结构优化 (6分0秒)

• 课时47：本章总结 (6分15秒)

• 课时48：集成电路的功耗问题 (8分6秒)

• 课时49：逻辑门电容充电功耗模型 (19分26秒)

• 课时50：开关活动性 (17分21秒)

• 课时51：虚假翻转 (8分9秒)

• 课时52：直流通路引起的功耗和本节小结 (23分39秒)

• 课时53：CMOS逻辑门的静态功耗分量 (12分18秒)

• 课时54：亚阈值漏电流功耗 (5分40秒)

• 课时55：堆叠效应 (18分45秒)

• 课时56：本节小结 (9分52秒)

• 课时57：功耗优化指标 (16分7秒)

• 课时58：电源电压优化 (14分37秒)

• 课时59：VDD-尺寸的联合优化 (17分18秒)

• 课时60：VDD-VT联合优化 (20分47秒)

• 课时61：集成电路中的导线 (7分59秒)

• 课时62：互连线的寄生电容 (7分28秒)

• 课时63：互连线的寄生电阻 (7分27秒)

• 课时64：电感的影响和寄生效应小结 (6分9秒)

• 课时65：集总电容模型 (7分3秒)

• 课时66：分布rc模型 (18分44秒)

• 课时67：考虑互连线延时的电路延时 (7分38秒)

• 课时68：互连线延时的优化 (24分39秒)

• 课时69：电容串扰及其影响 (23分4秒)

• 课时70：克服电容串扰的方法 (8分12秒)

• 课时71：IR Drop (16分15秒)

• 课时72：L（didt） (17分42秒)

• 课时73：互连线的信号完整性小结 (6分55秒)

• 课时74：互连线的Scaling Down (14分45秒)

• 课时75：组合逻辑 (3分22秒)

• 课时76：静态互补CMOS逻辑的特点 (11分32秒)

• 课时77：伪NMOS逻辑门的静态特性 (18分58秒)

• 课时78：伪NMOS逻辑门的传播延时 (16分15秒)

• 课时79：伪NMOS逻辑门的功耗与特点 (6分38秒)

• 课时80：差分串联电压开关逻辑 (23分50秒)

• 课时81：传输管逻辑的工作原理 (29分15秒)

• 课时82：传输管逻辑的延时和功耗 (10分10秒)

• 课时83：电平恢复技术 (30分35秒)

• 课时84：低阈值传输管 (5分47秒)

• 课时85：CMOS传输门 (13分14秒)

• 课时86：传输管逻辑信号的完整性问题 (18分52秒)

• 课时87：动态逻辑 (1分32秒)

• 课时88：动态逻辑基本原理 (15分36秒)

• 课时89：串联动态门 (28分42秒)

• 课时90：动态逻辑的速度 (13分10秒)

• 课时91：动态逻辑的功耗 (8分29秒)

• 课时92：电荷泄漏 (17分35秒)

• 课时93：电荷共享 (5分45秒)

• 课时94：电容耦合 (20分37秒)

• 课时95：组合逻辑类型的选择 (14分13秒)

• 课时96：时序逻辑和时序单元 (10分48秒)

• 课时97：双稳态原理 (7分31秒)

• 课时98：锁存器 (13分43秒)

• 课时99：主从边沿触发寄存器 (12分47秒)

• 课时100：时序参数的定义 (23分6秒)

• 课时101：时序参数对同步系统的影响 (12分18秒)

• 课时102：动态时序单元 (15分17秒)

• 课时103：本章总结 (3分43秒)

• 课时104：同步时序 (15分43秒)

• 课时105：时钟系统 (9分2秒)

• 课时106：时钟偏差 (22分36秒)

• 课时107：时钟抖动 (12分41秒)

• 课时108：时钟偏差和抖动的来源 (22分38秒)

• 课时109：减小时钟偏差和抖动的技术 (3分13秒)

• 课时110：时钟树 (12分34秒)

• 课时111：时钟技术小结 (6分32秒)

• 课时112：数据通路的特点 (8分1秒)

• 课时113：数字电路中的加法运算 (21分59秒)

• 课时114：静态互补CMOS全加器 (16分34秒)

• 课时115：静态互补CMOS全加器 (13分42秒)

• 课时116：传输管逻辑全加器 (8分3秒)

• 课时117：动态逻辑全加器 (10分13秒)

• 课时118：进位选择加法器 (24分45秒)

• 课时119：超前进位加法器 (13分9秒)

• 课时120：树形加法器 (30分9秒)

• 课时121：数字电路中的乘法运算 (15分11秒)

• 课时122：部分积产生 (25分59秒)

• 课时123：部分积累加 (16分6秒)

• 课时124：乘法器小结 (9分59秒)

• 课时125：本章小结 (5分6秒)