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《EDA设计与实验》教学大纲

来源:本站   发布时间: 2012/10/21 00:51:30  浏览量:
 

《EDA设计与实验》教学大纲

一、         课程基本信息

课程代码

32080641

课程英文名称

Electronic Design Automation

课程性质

必修

课程类别

学科基础

学分数

1

学时数

1周

理论学时

 

实验学时

 

上机学时

 

实践学时

 

先修课程

电路分析,模拟、数字电子技术,计算机文化基础

后续课程

 

适用专业

 通信工程

执笔人

李攀峰

审核人

蒋占军

编写日期

2012年06月

二、课程性质和目的

现代电子设计技术的核心是EDA(Electronic Design Automation)技术。EDA课程设计是继“数字电路技术”后开设的实践教学环节,其目的是使学生基本掌握在EDA软件平台上,利用硬件描述语言HDL进行数字系统设计,完成系统的逻辑描述、逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合以及逻辑优化和仿真测试,最终下载到PLD器件中,实现既定的逻辑功能。通过本设计,使学生掌握利用EDA软件设计开发硬件电路的基本技能,为以后工程应用打下良好基础。

三、课程教学的基本要求

1. 实习学生应尊敬老师,虚心学习,严格遵守实验室安全操作规程及有关规章制度,认真、积极、全面地完成实习任务。

2. 了解EDA技术和FPGA/CPLD的基本概念。

3. 基本掌握运用VHDL语言描述数字逻辑系统的能力。

4. 熟悉Quartus II软件的基本操作流程。

四、课程教学基本内容

1. EDA技术概述:

⑴ EDA技术发展及其实现目标;

⑵自顶向下设计方法;

⑶ EDA技术与传统电子设计方法的比较;

⑷ EDA技术的设计流程。

要求学生了解:EDA技术发展历程、现状、技术特点、与传统电子设计方法的区别。掌握:自顶向下设计方法和EDA技术的设计流程。

2. FPGA/CPLD结构与应用:

⑴ PLD的发展历程、分类及其基本原理;

⑵ FPGA/CPLD结构与工作原理;

⑶ FPGA/CPLD的编程与配置;

⑷ 硬件测试技术。

要求学生了解:FPGA/CPLD(结合具体器件)的内部结构、工作原理、外部引脚功能、编程和配置方法以及基本的硬件测试技术。

3. 硬件描述语言VHDL编程基础:

⑴ HDL语言概述;

⑵ VHDL源程序的基本结构;

⑶ VHDL语言的语法规范;

⑷ VHDL语言的主要语句及其应用;

⑸ VHDL语言设计实例分析;

⑹ 状态机的设计。

要求学生掌握:VHDL源程序的基本结构、语法规范、主要语句及其应用特点。了解:状态机的基本概念和有限状态机的基本设计方法,能够运用状态机原理进行简单时序逻辑电路的设计。

4. EDA软件应用:

⑴ 常用EDA工具介绍;

⑵ Quartus II概述及其设计流程;

⑶ 原理图及源程序的编辑与编译;

⑷ 逻辑仿真、逻辑综合与器件编程。

要求学生了解:常用EDA软件。掌握:基于Quartus II软件的源程序编辑方法与编译方式、仿真方法、逻辑综合与器件编程方法等设计开发流程。

5. 上机实验:

⑴ 利用原理图输入法设计一位全加器;

⑵ 组合逻辑电路设计——7段数码显示译码器设计;

⑶ 时序逻辑电路设计——具有异步清零和同步时钟使能的四位加法计数器设计;

⑷ 层次化设计方法——简易数字频率计设计;

⑸ 状态机设计——十字路口交通灯信号控制器设计。

要求学生进一步了解和掌握Quartus II软件的设计流程。锻炼学生运用VHDL语言描述数字系统的能力。

五、学时分配表

教  学  内  容

学时分配

EDA技术概述

FPGA/CPLD结构与应用

0.5天

硬件描述语言VHDL编程基础

1.5天

EDA软件应用

0.5

上机实验

2.5天

合            计

5天

六、建议教材与教学参考书

1. EDA技术与应用,王紫婷等编著,兰州大学出版社。

2. EDA技术实用教程(第三版),潘松等编著,科学出版社。

七、课程考核方式与成绩评定

本课程采用课题设计验收来考核。成绩评定采用五级制,按优秀、良好,中、及格、不及格五级分别评定成绩。考核包括:①考勤、纪律、学风:10%;②上机实验和课题设计:70%;③设计报告:20%。


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