数字设计与集成电路导论 EECS151 (Spring 2022)

课程目标与内容

这门课的目标是让大家对硬件设计产生兴趣，会构建和实现复杂的系统。我们会深入讨论数字逻辑和集成电路原理，学会如何构建复杂的系统。

课程不仅仅是学习概念和做作业，更重要的是通过实验室课程学习不同层次的抽象。现代硬件非常复杂，需要管理不同层次的抽象，利用各种工具来提高性能、功能和效率。这门课的一大部分内容是实验室课程，大家会在这里进行大量的调试和实现，这是学习的重要过程。

我们强调通过实践学习，大家会在实验室中调试和解决问题，最终能够实现一个功能完整的芯片。这是一个非常重要的过程，通过动手实践可以学到很多。

课程重点

这门课是为既有计算机科学背景又有电气工程背景的学生设计的。如果你有计算机科学背景，你可能学过编程语言和计算机体系结构，这门课会帮助你深入了解硬件实现。如果你有电气工程背景，你可能已经了解了晶体管的工作原理，这门课会让你了解如何利用这些晶体管构建逻辑门，进而构建复杂的处理器或系统芯片。

	标题
P1	Lecture 1 Introduction	第1讲 课程介绍
P2	Lecture 2 Design Abstraction	第2讲 设计抽象
P3	Lecture 3 Metrics & Verilog I	第3讲 评估指标与Verilog I
P4	Lecture 4 Verilog II	第4讲 Verilog II
P5	Lecture 5 Combinational Logic I	第5讲 组合逻辑 I
P6	Lecture 6 Combinational Logic II + FSM	第6讲 组合逻辑 II + 有限状态机
P7	Lecture 7 FSM + RISC-V Intro	第7讲 有限状态机 + RISC-V简介
P8	Lecture 8 RISC-V Datapath I	第8讲 RISC-V 数据通路 I
P9	Lecture 9 RISC-V Datapath II	第9讲 RISC-V 数据通路 II
P10	Lecture 10 RISC-V Pipelining	第10讲 RISC-V 流水线
P11	Lecture 11 FPGA	第11讲 FPGA
P12	Lecture 13 CMOS	第13讲 CMOS技术
P13	Lecture 14 Inverter Delay	第14讲 反相器延迟
P14	Lecture 15 Inverter Chain Delay	第15讲 反相器链延迟
P15	Lecture 16 Logical Effort	第16讲 逻辑负载
P16	Lecture 17 Wire and Energy	第17讲 导线与能耗
P17	Lecture 19 Adders	第19讲 加法器
P18	Lecture 20 Multipliers	第20讲 乘法器
P19	Lecture 21 FlipFlops_1080p	第21讲 触发器
P20	Lecture 22 SRAM	第22讲 SRAM
P21	Lecture 23 SRAM II	第23讲 SRAM II
P22	Lecture 24 Other Memory	第24讲 其他存储单元
P23	Lecture 25 Summary	第25讲 课程总结