《数字集成电路设计》是数字集成电路的入门课程。这门课将介绍基本的数字逻辑和逻辑电路的CMOS实现，包括CMOS器件基本原理，简单组合逻辑门的延时、噪声和功耗等的分析技术，以及互连线的分析。作为例子，本课程将介绍算术逻辑，锁存器/寄存器等常见数字集成电路核心电路模块的设计优化思路。

第一讲：集成电路简介-现状与展望

1.集成电路行业发展历史与现状；2.当前集成电路发展主要挑战；3.后摩尔时代发展方向。

第二讲：MOSFET工作原理

1. MOSFET工作原理与阈值电压；2. MOSFET I-V工作曲线与电流饱和；3. 小尺寸MOSFET器件速度饱和与沟道调制效应；

第三讲：CMOS反相器VTC特性分析

1. CMOS反相器构造与工作原理；2. CMOS反相器工作区间与VTC曲线；3. CMOS反相器再生性能；

第四讲：CMOS反相器延时与功耗分析

1. MOSFET等效电阻与电容；2. CMOS反相器功耗分析；3. CMOS反相器延时分析。

第五讲：静态CMOS逻辑门电路设计与优化

1. 静态CMOS NAND与NOR电路构建与工作原理；2. 静态CMOS组合逻辑门电路的构建与能效分析；3. 静态CMOS逻辑门电路尺寸效应与电路延时优化。

第六讲：逻辑努力分析方法介绍与应用

1. 逻辑努力分析方法原理；2. 多级静态CMOS逻辑门电路延时分析；3. 利用逻辑努力方法优化多级静态CMOS逻辑门电路延时；4. 数字集成电路设计优化方法。

第七讲：Pass Transistor逻辑门电路设计与优化

1. Pass Transistor Logic (PTL)逻辑门电路基本构建方法与工作原理；2. PTL与静态CMOS逻辑门电路分析比较；3. PTL逻辑门电路的优化与Transmission Gate (TG)逻辑门电路基础知识；4. 多级PTL/TG逻辑门电路分析与优化设计。

第八讲：多位加法器电路设计与优化

1. 半加器与全加器工作原理；2. 一位全加器电路实现与优化；3. 多位全加器电路的设计，ripple-carry, carry-select, carry-bypass电路结构分析；4. 多位加法树电路设计与优化。

第九讲：锁存器、寄存器与存储电路设计

1. 锁存器与寄存器工作原理；2. 锁存器电路实现与优化；3. 寄存器电路实现与优化，master-and-slave, HLFF, TSPC电路结构分析；4.3. Static和Dynamic存储电路设计与对比。

第十讲：时序电路基础知识

1. Setup time和Hold time简介；2. 锁存器与寄存器时间参数分析；3. 时序电路设计与分析。

课程总结