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《數(shù)字芯片設(shè)計入門課程》

本課程適合所有有志向進(jìn)入數(shù)字芯片設(shè)計領(lǐng)域、贏取高薪職位的專業(yè)以及非專業(yè)人士

• 理工科類本科及研究生相關(guān)專業(yè)：微電子，集成電路，電子信息，計算機，通信工程，自動化，機械電子，電氣工程等專業(yè)。

• 理科類本科及研究生不相關(guān)專業(yè)：生物工程、化學(xué)工程與工藝、物理、材料工程等非集成電路相關(guān)專業(yè)，有意投身半導(dǎo)體事業(yè)的同學(xué)。

• 有意向轉(zhuǎn)入IC行業(yè)的在職人士。
  

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課程目錄

第1講 什么是數(shù)字芯片

第2講 數(shù)字芯片設(shè)計流程概述

第3講 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)之一

第4講 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)之二

第5講 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)之三

第6講 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)之四

第7講 數(shù)字CMOS邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)（上）

第8講 數(shù)字CMOS邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)（下）

第9講 芯片開發(fā)Linux虛擬機安裝

第10講上EDA平臺操作一個簡單的數(shù)字芯片設(shè)計

第11講 Linux基礎(chǔ)VIM編輯器基礎(chǔ)知識

第12講 Shell常見指令與gvim編輯器實操

第2部分：Verilog HDL入門

第13講 verilog HDL設(shè)計module結(jié)構(gòu)分解認(rèn)知

第14講 表達(dá)式操作符與操作數(shù)詳解

第15講 Verilog HDL組合邏輯實現(xiàn)方式講解與EDA實操（上）

第16講 Verilog HDL組合邏輯實現(xiàn)方式講解與EDA實操（下）

第17講 Verilog HDL時序邏輯實現(xiàn)

第18講 Verilog HDL時序邏輯EDA實操

第19講 Verilog HDL 條件語句詳解

第20講 Verilog HDL門級建模、數(shù)據(jù)流建模、行為級建模講解與EDA實操

第21講 Verilog HDL其他常見語法

第22講 Verilog HDL代碼風(fēng)格

第23講 使用Makefile簡化編譯操作

第24講 如何理解RTL代碼的debug方法操作

第25講 高性能數(shù)字電路設(shè)計基礎(chǔ)

第26講 數(shù)字電路設(shè)計復(fù)位與毛刺消除

第27講 數(shù)字芯片流水線設(shè)計

第28講 流水線設(shè)計實操練習(xí)

第29講 數(shù)字電路設(shè)計狀態(tài)機

第30講 數(shù)字電路設(shè)計狀態(tài)機（下）

第31講 Verilog初級設(shè)計--呼吸燈的設(shè)計

第32講 Verilog初級設(shè)計--呼吸燈手撕代碼

第33講 狀態(tài)機實操設(shè)計--序列碼檢測器

第34講 狀態(tài)機實操設(shè)計--可樂自動販賣機

第35講 數(shù)字電路設(shè)計時鐘與時序

第36講 數(shù)字電路設(shè)計異步時鐘

第37講 數(shù)字電路設(shè)計握手協(xié)議

第38講 數(shù)字電路設(shè)計FIFO設(shè)計簡介

第39講 同步FIFO設(shè)計與實操（上）

第40講 同步FIFO設(shè)計與實操（下）

第41講 異步FIFO設(shè)計規(guī)格

第42講 異步FIFO初步設(shè)計實操

第43講 異步FIFO設(shè)計實操之一

第44講 異步FIFO設(shè)計實操之二

第45講 數(shù)字電路設(shè)計低功耗設(shè)計概述

第46講 低功耗設(shè)計--系統(tǒng)架構(gòu)級概述

第47講 低功耗設(shè)計--RTL級概述

第48講 SystemVerilog與Verilog

第49講 System Verilog數(shù)據(jù)類型講解

第50講 System Verilog數(shù)據(jù)類型實操

第51講 System Verilog的斷言--SVA

第52講 System Verilog的斷言實操

第53講 I2C項目芯片需求與設(shè)計方案制定

第54講 數(shù)字芯片設(shè)計相關(guān)總線協(xié)議概述

第55講 實訓(xùn)I2C項目芯片規(guī)格

第56講 I2C如何開展相關(guān)協(xié)議的學(xué)習(xí)

第57講 實訓(xùn)I2C的Register模塊的設(shè)計（上）

第58講 實訓(xùn)I2C的Register模塊的設(shè)計（下）

第59講 實訓(xùn)I2C的i2c_bit_ctrl模塊的設(shè)計（上）

第60講 實訓(xùn)I2C的i2c_bit_ctrl模塊的設(shè)計（下）

第61講 實訓(xùn)I2C的i2c_byte_ctrl模塊的設(shè)計（上）

第62講 實訓(xùn)I2C的i2c_byte_ctrl模塊的設(shè)計（下）

第63講 實訓(xùn)I2C的top頂層集成

第64講 實訓(xùn)I2C的top頂層集成

第65講 實訓(xùn)PPU的芯片規(guī)格說明（上）

第66講 實訓(xùn)PPU的芯片規(guī)格說明（下）

第67講 實訓(xùn)PPU的模塊CRG的設(shè)計（上）

第68講 實訓(xùn)PPU的模塊CRG的設(shè)計 （下）

第69講 實訓(xùn)PPU的模塊cpu_if的設(shè)計（上）

第70講 實訓(xùn)PPU的模塊cpu_if的設(shè)計（下）

第71講 實訓(xùn)PPU的模塊test_core的設(shè)計（上）

第72講 實訓(xùn)PPU的模塊test_core的設(shè)計（下）

第73講 實訓(xùn)PPU的模塊spt功能設(shè)計（上）

第74講 實訓(xùn)PPU的模塊spt功能設(shè)計（下）

第75講 實訓(xùn)PPU的頂層集成

第76講 實訓(xùn)PPU的簡單驗證

第77講 設(shè)計應(yīng)該知道驗證工程師做的事

第78講 PPU驗證的測試點分解與UVM環(huán)境如何跑起來

第79講 初識RISC_V

第80講 RISC_V SoC的認(rèn)識

第81講 RISC_V SoC代碼的設(shè)計（上）

第82講 RISC_V SoC代碼的設(shè)計（下）

第83講 RISC_V SoC中memory的設(shè)計

第84講 RISC_V SoC中BUS總線的設(shè)計

第85講 RISC_V SoC中GPIO的設(shè)計

第86講 RISC_V SoC中UART的設(shè)計

第87講 RISC_V 處理器總結(jié)學(xué)習(xí)

第88講 RISC_V 處理器總結(jié)學(xué)習(xí)

第89講 數(shù)字芯片綜合簡介

第90講 數(shù)字芯片后端流程中的腳本化處理

第91講 數(shù)字芯片綜合DC實操--綜合的工具

第92講 數(shù)字芯片綜合DC實操--綜合的腳本化執(zhí)行

第93講 數(shù)字芯片綜合環(huán)境的建立

第94講 數(shù)字芯片綜合環(huán)境中一些高級約束

第95講 數(shù)字芯片綜合環(huán)境中一些高級約束

第96講 Spyglass軟件Step by Step教程

理論部分之外，我們提供Linux學(xué)習(xí)平臺以及EDA的相關(guān)安裝包服務(wù)，與學(xué)員一起搭建學(xué)習(xí)數(shù)字芯片設(shè)計的最佳環(huán)境，通過理論學(xué)習(xí)+實訓(xùn)項目，幫助學(xué)員掃清學(xué)習(xí)數(shù)字前端設(shè)計過程中一切障礙。

順利完成學(xué)習(xí)的學(xué)員，將全面掌握業(yè)界通用的數(shù)字前端設(shè)計項目開發(fā)體系與流程，達(dá)到數(shù)字前端崗位入門的要求，通過入職后簡單的公司培訓(xùn)，可以直接上手公司項目。

第一部分

通過對芯片設(shè)計行業(yè)以及芯片設(shè)計工程師的工作內(nèi)容做出梳理，引導(dǎo)大家樹立對芯片設(shè)計領(lǐng)域正確的認(rèn)識。本部分內(nèi)容對于學(xué)員整體把握數(shù)字芯片設(shè)計起到非常重要的全局作用。

第二部分

課程從芯片設(shè)計的基礎(chǔ)語言Verilog HDL講起，從最基礎(chǔ)的概念開始，將每一個知識點轉(zhuǎn)換到實操當(dāng)中，讓大家感受到EDA軟件的操作，借此將學(xué)員設(shè)計語言障礙清掃干凈，學(xué)完這部分內(nèi)容，學(xué)員基本能達(dá)到設(shè)計入門的程度。在此基礎(chǔ)上，學(xué)員既可以選擇繼續(xù)學(xué)習(xí)設(shè)計，也可以走數(shù)字驗證的路線。

第三部分

深入學(xué)習(xí)FIFO設(shè)計，幫學(xué)員徹底搞清楚什么是FIFO，學(xué)會模塊設(shè)計和設(shè)計文檔。

第四部分

通過三個硬核的實訓(xùn)項目，真學(xué)真練，在實操中完成數(shù)字前端設(shè)計的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。在這一部分將看到I2C core虛擬項目設(shè)計、PPU虛擬項目項目設(shè)計、RISC_CPU虛擬項目設(shè)計。

第五部分

這一部分是數(shù)字芯片綜合概念以及DC工具使用。通過綜合概念綜述、時序、綜合庫概述等的講解，結(jié)合DC工具使用，完成虛擬項目綜合。

第六部分

附加一個項目，供學(xué)有余力的同學(xué)深入研究。作為整個培訓(xùn)的最后一個項目，會幫助學(xué)員理順整個設(shè)計工作的思路，為進(jìn)入職場做好準(zhǔn)備。

序號

課程大綱

內(nèi)容簡介

課時

1

數(shù)字芯片設(shè)計通識

• 第1講什么是數(shù)字芯片

• 第2講數(shù)字芯片設(shè)計流程概述

• 第3講數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)之一

• 第4講數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)之二

• 第5講數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)之三

• 第6講數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)之四

• 第7講數(shù)字CMOS邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)——上

• 第8講數(shù)字CMOS邏輯基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)——下

• 第9講芯片開發(fā)inux虛擬機安裝

• 第10講操作一個簡單的數(shù)字芯片設(shè)計

• 第11講數(shù)字芯片驗證基本技能——inux基礎(chǔ)VIM編輯器基礎(chǔ)知識

• 第12講數(shù)字芯片設(shè)計基本技能——She常見指令與gvim編輯器實操演示

12 課時

2

Verilog HDL入門

• 第13講 Veriog HD設(shè)計modue結(jié)構(gòu)分解認(rèn)知

• 第14講表達(dá)式操作符與操作數(shù)詳解

• 第15講Veriog HD組合邏輯實現(xiàn)方式講解與EDA實操（上）

• 第16講Veriog HD組合邏輯實現(xiàn)方式講解與EDA實操（下）

• 第17講Veriog HD時序邏輯實現(xiàn)

• 第18講Veriog HD時序邏輯EDA實操

• 第19講 Veriog HD 條件語句詳解

• 第20講 Veriog HD門級建模、數(shù)據(jù)流建模、行為級建模講解與EDA實操

• 第21講 Veriog HD其他常見語法

• 第22講 Veriog HD coding styte

• 第23講使用Makefie簡化編譯操作

• 第24講如何理解RT代碼的debug方法操作

• 第25講高性能數(shù)字電路設(shè)計基礎(chǔ)

• 第26講數(shù)字電路設(shè)計復(fù)位與毛刺消除

• 第27講流水線

• 第28講流水線實操練習(xí)

• 第29講數(shù)字電路設(shè)計狀態(tài)機（上）

• 第30講數(shù)字電路設(shè)計狀態(tài)機（下）

• 第31講 Veriog初級設(shè)計——呼吸燈的設(shè)計

• 第32講 Veriog初級設(shè)計——呼吸燈手撕代碼

• 第33講狀態(tài)機實操設(shè)計——序列碼檢測器

• 第34講狀態(tài)機實操設(shè)計——可樂自動販賣機

• 第35講數(shù)字電路設(shè)計時鐘與時序

• 第36講數(shù)字電路設(shè)計異步時鐘

• 第37講數(shù)字電路設(shè)計握手協(xié)議

• 第38講數(shù)字電路設(shè)計FIFO設(shè)計簡介

• 第39講同步FIFO設(shè)計文檔

• 第40講同步FIFO初步設(shè)計代碼

• 第41講同步FIFO設(shè)計代碼完善

• 第42講同步FIFO設(shè)計代碼驗證

• 第43講異步FIFO設(shè)計文檔

• 第44講FIFO模塊設(shè)計讀寫指針模塊設(shè)計之一

• 第45講 FIFO模塊設(shè)計空滿標(biāo)志模塊設(shè)計之一

• 第46講 FIFO驗證以及芯片設(shè)計文檔之一

• 第47講FIFO模塊設(shè)計讀寫指針模塊設(shè)計之二

• 第48講 FIFO模塊設(shè)計空滿標(biāo)志模塊設(shè)計之二

• 第49講 FIFO驗證以及芯片設(shè)計文檔之二

• 第50講異步FIFO完善與驗證

• 第51講低功耗設(shè)計簡介一

• 第52講低功耗設(shè)計簡介二

• 第53講 System Veriog設(shè)計屬性補充講解一

• 第54講 System Veriog設(shè)計屬性補充講解二

42課時

3

I2C core虛擬項目設(shè)計

• 第55講 I2C相關(guān)協(xié)議分析講解

• 第56講I2C core芯片規(guī)格講解

• 第57講 I2C模塊bit模式設(shè)計講解

• 第58講 I2C模塊bit模式設(shè)計實操

• 第59講 I2C模塊byte模式設(shè)計講解

• 第60講 I2C模塊byte模式設(shè)計實操

• 第61講 I2C模塊頂層寄存器設(shè)計講解

• 第62講 I2C模塊頂層寄存器設(shè)計實操

• 第63講 I2C驗證思路講解

• 第64講 I2C驗證思路實操

10課時

4

PPU虛擬項目項目設(shè)計

• 第65講 PPU芯片規(guī)格分析

• 第66講 PPU芯片規(guī)格分析

• 第67講 PPU相關(guān)CRG模塊設(shè)計

• 第68講 PPU相關(guān)CRG模塊設(shè)計

• 第69講 PPU相關(guān)SRAM模塊設(shè)計

• 第70講 PPU相關(guān)SRAM模塊驗證

• 第71講 PPU相關(guān)core模塊設(shè)計

• 第72講 PPU相關(guān)core模塊驗證

• 第73講 PPU相關(guān)register模塊設(shè)計

• 第74講 PPU相關(guān)register模塊驗證

• 第75講 PPU集成設(shè)計與驗證上

• 第76講 PPU集成設(shè)計與驗證下

12課時

5

RSIC_CPU虛擬項目設(shè)計

• 第77講 CPU指令系統(tǒng)簡介

• 第78講 CPU的功能實現(xiàn)

• 第79講 RSIC_CPU模塊設(shè)計需求

• 第80講 RSIC_CPU存儲單元設(shè)計與驗證

• 第81講 RSIC_CPU存儲單元設(shè)計與驗證

• 第82講 RSIC_CPU邏輯運算單元設(shè)計與驗證

• 第83講 RSIC_CPU邏輯運算單元設(shè)計與驗證

• 第84講 RSIC_CPU控制器設(shè)計與驗證

• 第85講 RSIC_CPU控制器設(shè)計與驗證

• 第86講 RSIC_CPU集成設(shè)計與驗證

• 第87講 RSIC_CPU集成設(shè)計與驗證

• 第88講設(shè)計總結(jié)

12課時

6

數(shù)字芯片綜合概念以

及 DC 工具使用

• 第89講綜合概念綜述

• 第90講時序約束、時序特例

• 第91講 IO約束以及設(shè)計規(guī)則

• 第92講綜合庫概述

• 第92講綜合方法以及優(yōu)化

• 第94講虛擬項目綜合

• 第95講 Spygass的介紹

• 第96講 Spygass的應(yīng)用

8學(xué)時

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