电子设计自动化.doc

电子设计自动化课程教学设计方案 一、课程分析（一）课程的性质和特点电子设计自动化（EDA）是电子类专业一门重要的专业基础课，系统地介绍EDA基础知识、常用的EDA开发工具、FPGA/CPLD器件、硬件描述语言、项目设计等内容，使学生了解FPGA/CPLD编程器件的硬件结构、原理和特性，掌握VHDL硬件描述语言和常用EDA开发工具，熟悉EDA的设计方法、EDA实验开发系统，掌握应用计算机对电子电路进行自动化设计的方法。课程教学围绕一个核心内容来展开，即学习通过软件的方法来高效地完成硬件设计方法的计算机技术。（二）课程教学目标通过对本课程的学习，培养学生的电子设计自动化技能，强化学生对电子线路理论知识的应用和一定的创新能力，为学生今后从事电子电路的自动化设计奠定基础。（三）课程内容分析本课程理论教学内容结构与层次分为三个部分共9章，一个学期修完。第一部分学习第一至第三章，主要内容是EDA技术基础知识及内容、EDA工具及设计流程、FPGA结构。第二部分学习第四至第八章，主要内容是VHDL程序设计、VHDL结构、基本语句及状态机的设计。第一部分学习第九章，主要内容是学习完整项目的设计方法各章具体内容和重点、难点以及教学要求见课程教学大纲。本课程实验教学内容共6个必选项目，一学期限完成，具体内容见实验教学大纲。（四）课程教学资源1、教材：本课程教材选择遵循三个原则：一是更新快，内容体系与时俱进，及时反映本学科发展前沿；二是级别高，是国家“面向21世纪课程教材”，或“十五”、“十一五”规划教材，或获省部级以上奖项教材；三是编著者为本学科领域的著名专家学者。基于以上原则，本课程教材采用潘松主编的EDA技术实用教程，科学出版社2006年3月第3版，该教材是“面向21世纪课程教材”， 普通高等教育十一五国家级规划教材。编著者潘松是杭州电子科技大学的教授，国内FPGA领域著名学者。2、主要参考资料：（1）谭会生，EDA技术综合应用实例与分析，西安电子科技大学出版社，2004年11月（2）（美）Mark D.Birnbaum，电子设计自动化基础（英文影印版），机械工业出版社，2005年8月（3）边计年、薛宏熙，用VHDL设计电子线路，清华大学出版社，2000年8月（4）朱正伟，EDA技术与应用，清华业出版社，2005年10月（5）任爱锋等，基于FPGA的嵌入式系统设计，西电出版社，2004年1月；（6）潘松等，SOPC技术实用教程，清华大学出版社，2005年3月（7）彭澄廉，挑战SOC基于NIOS的SOPC设计与实践，清华大学出版社，2004年7月（8）王诚 吴继华等，ALTERA FPGA-CPLD设计（基础篇），人民邮电出版社，2005年7月（9）王诚 吴继华等，ALTERA FPGA-CPLD设计（高级篇），人民邮电出版社，2005年7月（10）王诚、薛小刚、钟信潮，FPGA/CPLD设计工具XILINX ISE 5.X使用详解，人民邮电出版社，2003年6月（11）李洪伟，基于QUARTUS II的FPGA/CPLD设计，电子工业出版社，2006年4月（12）（德）DIRK JANSEN，王丹 童如松译，电子设计自动化（EDA）手册，电子工业出版社，2005年3月（13）张亦华、延明，数字电路EDA入门-VHDL程序实例集，北京邮电大学出版社，2004年2月（14）黄正瑾，CPLD系统设计技术入门与应用，电子工业出版社，2002年3月（15）曾繁泰、王强、盛娜等，EDA工程的理论与实践SOC系统芯片设计，电子工业出版社，2004年2月（16）江国强，EDA技术与应用，电子工业出版社，2006年1月（17）陈燕东，可编程器件EDA应用开发技术，国防工业出版社，2006年5月（18）柳春锋，电子设计自动化（EDA）教程，北京理工大学出版社，2005年8月（19）赵明富，EDA技术与实践，清华大学出版社，2005年12月（20）徐志军、王金明、尹廷辉、苏勇，EDA技术与PLD设计，人民邮电出版社，2006年2月（21）江国强，EDA技术习题与实验，电子工业出版社，2005年1月（22）姜雪松，可编程逻辑器件和EDA设计技术，机械工业出版社，2006年1月（23）王行、李衍，EDA技术入门与提高，西安电子科技大学出版社，2005年5月（24）潘松，EDA技术与VHDL，清华大学出版社，2004年8月3、网络教学资源（1）电子设计自动化校级精品课程网站：47/ec2006/jpkc/dzzdh/Index.asp（2）其它学习网站：ALTERA官方网站：FPGA学习网站： 二、学习者分析本课程的学习者为电子信息工程、电子科学与技术专业大学三年级新生，已经修完模拟电路和数字电路课程及C程序设计。他们的主要优势是：对实践性课程学习兴趣浓厚，对新概念新技术有一种好奇感；学习的积极性较强。三、课程教学过程设计（一）教法设计1、本课程计划学时为40学时，其中讲课为20学时，实验为20学时，学分2。2、处理教学内容的原则（1）针对学生的特点，结合学生的就业市场需求，确定我们主要培养的是技术应用性人才，注重学生的工程技能，确定本课程的教学重点内容放在硬件描述语言、可编程逻辑器件及项目设计模块。课程的难点是项目设计中的实际问题和设计技巧。（2）课程实践教学分为三个层次展开，最低层为基本逻辑行为的实现，第二层为控制与通信的实现，将算法的实现作为第三层，三个层次的教学反映了EDA技术最本质的内容。通过三个层次的系统化教学，能够系统地培养学生运用EDA技术进行工程设计的能力，教学效果良好。增加综合性、设计性、应用性实验项目,改变了过去那种验证性实验为主的模式。 3、基于课程性质、内容及学时安排，采用多种教学方法与先进的教学手段，启发学生积极思维、培养学生的逻辑思维能力、分析判断能力、自我学习能力、知识综合运用能力等等。采用了基于项目的引导式教学方法，运用层次化的实验教学，加强学生实践技能的培养，合理运用现代信息技术等手段，积极采用多媒体教学、网络教学，改革传统的教学观念、教学方法和教学手段，实现微观现象宏观化，抽象概念形象化。使学习过程轻松愉快，达到最佳效率和最佳效果。结合教学研究课题，运用EDA技术进行课程教学改革，效果显著。课外作业以小设计、小项目为主，结合项目设计进行有效地课外辅导，在课堂教学、实践教学的同时，进一步拓展学生的电子设计能力。（二）学法设计基于课程性质、内容及学习者的特点，在学法上要求学生“多读（读程序看程序）”、“多思考（通过比较学习多提问题）”、“多交流（积极参与课堂讨论，课外多与同学研讨或者参与网上论坛讨论）”、“多实践（能够充分时间进行实际训练及项目制作）”，“多参考（积极参考各种技术网站及相关设计实例）”（三）教学媒体设计本课程理论部分的课堂教学采用多媒体教学，课外的自主学习则通过精品课程网站来学习；实验教学部分是在电子设计自动化实验室按实验教学大纲进行。本课程是学校的精品课程，网络课件及相关资源已上网，课程网站体现了资源丰富、动态交流、课内课外结合的特点。要求学生在课外结合教学进度上网学习，通过网络课件完善课堂笔记，在交流平台上提问题、谈体会，在自测平台上复习自查，在学习资源平台上拓展延伸等。（四）教学进程设计序号章节标题学时其中讲授讨论实验上机习题其他第一章EDA技术概述22第二章EDA设计流程及其工具413第三章FPGA/CPLD结构与应用11第四章VHDL设计初步22第五章VHDL设计进阶22第六章VHDL结构与要素743第七章VHDL基本语句523第八章有限状态机设计523第九章电子系统设计实践1248合计402020四、教学评价设计本课程的教学评价主要由三个部分组成：（一）平时考核：主要是对学生的课