“SoC設(shè)計導(dǎo)論”教學(xué)大綱

《SoC設(shè)計導(dǎo)論》教學(xué)大綱課程英文名IntroductiontoSystem-on-ChipDesign課程代碼F0807Z13學(xué)分2.5總學(xué)時40理論學(xué)時30實驗/實踐學(xué)時10課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程《可編程邏輯器件》一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位SoC設(shè)計導(dǎo)論是微電子學(xué)專業(yè)的一門重要的專業(yè)選修課。主要講授SoC設(shè)計的概念、流程，以及計算機體系結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識。面向就業(yè)的需求，進(jìn)一步強化學(xué)生對IC前端設(shè)計的理解和應(yīng)用。（二）課程目標(biāo)掌握SoC設(shè)計的基本概念、基本原理，對計算機體系結(jié)構(gòu)和SoC設(shè)計流程有較為深刻的認(rèn)識。能根據(jù)應(yīng)用的需求，設(shè)計、實現(xiàn)與驗證基于AMBA總線接口的SiliconIP。能根據(jù)系統(tǒng)需求，進(jìn)行SoC的定義、集成、DFT設(shè)計和仿真。通過分組討論和大型作業(yè)等，培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識和人際交流能力。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法本課程采用大班教學(xué)模式，理論教學(xué)和實驗教學(xué)相結(jié)合；采用板書和多媒體教學(xué)等多種教學(xué)手段，引入計算機輔助教學(xué)，布置實驗作業(yè)或大型綜合作業(yè)來實現(xiàn)本課程的課程目標(biāo)。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求1、2畢業(yè)要求3、4畢業(yè)要求5、6畢業(yè)要求7、9畢業(yè)要求12課程目標(biāo)1HMM課程目標(biāo)2HHLM課程目標(biāo)3HHLM課程目標(biāo)4HH注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。四、課程主要內(nèi)容與基本要求第1章緒論1.1微電子技術(shù)概論1.2什么是SoC1.3SoC設(shè)計的發(fā)展趨勢及面臨的挑戰(zhàn)要求：了解集成電路和SoC的發(fā)展；了解SoC設(shè)計技術(shù)發(fā)展的趨勢及其所面臨的挑戰(zhàn)。第2章SoC設(shè)計流程2.1SoC設(shè)計的特點2.2軟硬件協(xié)同設(shè)計2.3基于標(biāo)準(zhǔn)單元的SoC芯片設(shè)計流程要求：了解數(shù)字集成電路設(shè)計流程和軟硬件協(xié)同設(shè)計的流程；熟悉與SoC設(shè)計密切相關(guān)的EDA工具。第3章SoC設(shè)計與EDA工具3.1電子系統(tǒng)級設(shè)計與工具3.2驗證的分類及相關(guān)工具3.3邏輯綜合與相關(guān)工具3.4可測性設(shè)計與工具3.5布局布線與工具3.6物理驗證及參數(shù)提取與相關(guān)的工具3.7EDA工具的發(fā)展趨勢要求：了解SoC設(shè)計各主要流程的特點和使用的EDA工具。第4章SoC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1SoC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體目標(biāo)與各個階段4.2SoC中常用的處理器4.3SoC中常用的總線4.4SoC中典型的存儲器4.5多核SoC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計4.6SoC中的軟件結(jié)構(gòu)4.7電子系統(tǒng)級（ESL）設(shè)計要求：熟悉處理器、總線、存儲器層次結(jié)構(gòu)等和架構(gòu)相關(guān)的知識；熟悉主流AMBA總線協(xié)議；了解計算機體系結(jié)構(gòu)。第5章IP復(fù)用方法5.1IP的基本概念和IP分類5.2IP設(shè)計流程5.3IP的驗證5.4IP核的選擇5.4IP復(fù)用技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)5.4IP標(biāo)準(zhǔn)組織5.4基于平臺的SoC設(shè)計方法要求：掌握IP復(fù)用的設(shè)計方法、設(shè)計流程和設(shè)計技巧（對應(yīng)實驗1）；了解基于平臺的SoC設(shè)計方法（對應(yīng)實驗2）。第6章RTL代碼編寫指南6.1編寫RTL代碼之前的準(zhǔn)備6.2可綜合RTL代碼編寫指南6.3調(diào)用SynopsysDesignWare來優(yōu)化設(shè)計要求：掌握RTL代碼編寫的注意事項和技巧；鞏固Linux的使用。第7章同步電路設(shè)計及其與異步信號交互的問題7.1同步電路設(shè)計7.2全異步電路設(shè)計7.3異步信號與同步電路交互的問題及其解決方法7.4SoC設(shè)計中的時鐘規(guī)劃策略要求：掌握控制信號和數(shù)據(jù)信號同步的原理與方法。第8章綜合策略與靜態(tài)時序分析方法8.1邏輯綜合8.2物理綜合8.3靜態(tài)時序分析要求：掌握芯片級邏輯綜合、靜態(tài)時序分析的原理與方法；鞏固DesignCompiler的使用。第9章SoC功能驗證9.1功能驗證概述9.2功能驗證方法與驗證規(guī)劃9.3系統(tǒng)級功能驗證9.4仿真驗證自動化9.5形式驗證9.6基于斷言的驗證要求：掌握系統(tǒng)級的驗證策略和方法學(xué)；鞏固VCS工具的使用。第10章可測性設(shè)計10.1測試的概念和原理10.2故障建模10.3自動測試向量生成10.4可測性設(shè)計10.5可測性方法要求：了解邏輯和存儲器的BIST、邊界掃描和掃描鏈插入等常用DFT技術(shù)。五、課程學(xué)時安排章節(jié)號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時數(shù)學(xué)生任務(wù)對應(yīng)課程目標(biāo)第1章緒論2完成課后作業(yè)課程目標(biāo)1第2章SoC設(shè)計流程2完成課后作業(yè)課程目標(biāo)1第3章SoC設(shè)計與EDA工具2完成課后作業(yè)課程目標(biāo)1第4章SoC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計6完成課后作業(yè)課程目標(biāo)3第5章IP復(fù)用方法6完成課后作業(yè)課程目標(biāo)2、4第6章RTL代碼編寫指南2完成課后作業(yè)課程目標(biāo)2、3第7章同步電路設(shè)計及其與異步信號交互的問題4完成課后作業(yè)課程目標(biāo)3第8章綜合策略與靜態(tài)時序分析方法2完成課后作業(yè)課程目標(biāo)2、3第9章SoC功能驗證2完成課后作業(yè)課程目標(biāo)3、4第10章可測性設(shè)計2完成課后作業(yè)課程目標(biāo)3六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求（無）序號實驗項目名稱學(xué)時基本要求學(xué)生任務(wù)實驗性質(zhì)實驗類別1IP設(shè)計與功能驗證4掌握IP設(shè)計完成項目設(shè)計必做2SoC設(shè)計與集成6掌握SoC設(shè)計完成項目設(shè)計必做注：1.實驗性質(zhì)指演示性、驗證性、設(shè)計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。七、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式評定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例過程考核過程考核（作業(yè)、點名、紀(jì)律、網(wǎng)絡(luò)課堂）+大型作業(yè)和實驗平時及作業(yè)表現(xiàn)以及大型作業(yè)和實驗表現(xiàn)評分平時及作業(yè)占20%大型作業(yè)和實驗占20%期末考核開卷期末考試60%考核類別考試，統(tǒng)一命題。成績登記方式百分制注：由主講教師在開課前公布詳細(xì)的成績評定細(xì)則。各部分占總成績的比率，任課教師可根據(jù)不同的教學(xué)安排作適當(dāng)調(diào)整，但須事先報專業(yè)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)并向?qū)W生公布。八、課程目標(biāo)達(dá)成評價 1、各考核項對應(yīng)課程目標(biāo)權(quán)重分配如下表：平時及作業(yè)大型作業(yè)和實驗期末考試課程目標(biāo)10.20.8課程目標(biāo)20.10.70.2課程目標(biāo)30.10.7