《EDA技术》教学大纲2011

1、精选优质文档-倾情为你奉上EDA技术教学大纲课程名称：EDA技术，Electronic Design Automation Technology课程性质：专业基础课学 分：2.5总 学 时：45其中，理论学时：27 实验（上机）学时： 18适用专业：电子信息工程先修课程：数字电子技术，C语言程序设计基础 一、教学目的与要求 本课程是电类专业的专业基础课，要求学生通过本课程的学习和实验，初步掌握常用EDA工具的使用方法、FPGA的开发技术以及VHDL语言的编程方法。能比较熟练地使用QuartusII等常用EDA软件对FPGA和CPLD作一些简单电路系统的设计，同时能较好地使用VHDL语言设计简单

2、的逻辑电路和逻辑系统，学会行为仿真、时序仿真和硬件测试技术，为现代EDA工程技术的进一步学习，ASIC器件设计以及超大规模集成电路设计奠定基础。 二、教学内容与学时分配序号章节名称学时分配实验上机理论学时实验（上机）学时总学时1第一章 绪论332第二章 大规模可编程逻辑器件3334第三章 VHDL编程基础126184第四章 VHDL设计应用实例91221合计学时数801045三、各章主要知识点与教学要求 第一章绪论（3学时）第一节EDA技术的涵义第二节EDA技术的发展历程第三节EDA技术的主要内容一、大规模可编程逻辑器件二、硬件描述语言（HDL）三、EDA软件开发工具四、EDA实验开发系统第四

3、节EDA软件系统的构成第五节EDA工具发展趋势第六节EDA的工程设计流程一、FPGA/CPLD工程设计流程二、ASIC工程设计流程第七节数字系统的设计一、数字系统的设计模型二、数字系统的设计方法三、数字系统的设计准则四、数字系统的设计步骤第八节 EDA技术的应用展望本章重点：1、EDA技术的特点2、EDA技术的发展及应用3、数字系统的设计流程本章难点：1、EDA技术的主要特点2、ASIC技术本章教学要求： 1、正确理解EDA的概念2、掌握EDA技术的特点、应用和发展趋势3、了解EDA技术的发展历程4、掌握数字系统的设计流程 第二章大规模可编程逻辑器件（3学时）第一节可编程逻辑器件概述一、PLD

4、的发展进程二、PLD的分类方法三、常用的CPLD和FPGA标识的含义第二节Altera公司的CPLD和FPGA器件一、Altera公司的CPLD和FPGA概述二、MAX系列CPLD结构三、MAXII系列CPLD结构四、Cyclone系列FPGA结构五、Stratix系列FPGA结构第三节CPLD和FPGA的编程与配置一、CPLD和FPGA的编程配置二、CPLD和FPGA的下载接口三、CPLD器件的编程电路四、FPGA器件的编程电路第四节 FPGA和CPLD的开发应用选择本章重点：1、CPLD的结构与工作原理2、FPGA的结构与工作原理本章难点：1、CPLD的结构与工作原理2、FPGA的结构与工

5、作原理本章教学要求：1、了解可编程逻辑器件的基本结构、发展和分类2、理解简单PLD3、掌握CPLD和FPGAFPGA的结构与工作原4、了解在系统可编程逻辑器件第三章VHDL编程基础（18学时）第一节概述一、常用硬件描述语言简介二、VHDL的优点三、VHDL程序设计约定第二节VHDL程序基本结构一、VHDL程序设计举例二、VHDL程序的基本结构三、库、程序包使用说明四、实体描述五、结构体描述六、结构体配置第三节VHDL语言要素一、VHDL文字规则二、VHDL数据对象三、VHDL数据类型四、VHDL操作符第四节VHDL顺序语句一、赋值语句二、转向控制语句三、等待语句四、子程序调用语句五、返回语句六

6、、空操作语句七、其他语句和说明第五节 VHDL并行语句一、进程语句二、块语句三、并行信号赋值语句四、并行过程调用语句五、元件例化语句六、生成语句第六节 子程序一、函数二、重载函数三、过程四、重载过程第七节 程序包第八节 VHDL描述风格一、行为描述二、数据流描述三、结构描述第九节 基本逻辑电路设计一、组合逻辑电路设计二、时序逻辑电路设计三、存储器电路设计第十节 状态机的VHDL设计一、状态机的基本结构格功能二、一般状态机的VHDL设计三、摩尔状态机的VHDL设计四、米立状态机的VHDL设计本章实验：Quartus II操作使用 （ 3学时） 数码管扫描电路设计 （ 3学时）本章重点：1、VHD

7、L程序结构2、VHDL语言要素3、VHDL基本描述语句4、组合逻辑电路和时序逻辑电路设计5、状态机和存储器的VHDL设计本章难点：1、程序包的应用和配置2、数据类型转换3、状态机和FIFO设计本章教学要求：1、理解VHDL语言的特点2、掌握VHDL程序的结构、语言要素和语句描述，能够正确书写VHDL程序3、掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计4、熟悉状态机的应用5、正确理解存储器电路的设计第四章VHDL程序设计基础（21学时）第一节电子数字钟一、系统功能分析和模块划分二、分频器和计数器的设计三、数码管动态扫描电路的设计四、顶层电路的分析和设计第二节乒乓球游戏机一、系统功能分析和模块划分二、分频

8、器和计数器的设计三、状态机电路设计四、顶层电路的分析和设计第三节简单电子琴一、系统功能分析和模块划分二、音频控制系统设计三、顶层电路的分析和设计第四节1616LED点阵汉字滚屏显示一、系统功能分析和模块划分二、LED点阵汉字显示系统设计三、顶层电路的分析和设计本章实验：数字频率计的设计 （ 3 学时）数字秒表的设计 （ 3 学时） 交通信号灯控制器的设计 （ 3 学时） 1616点阵汉字显示系统 （ 3 学时） 本章重点：1、数字系统的综合设计2、VHDL语言的综合应用本章难点：1、系统模块的划分和设计分析2、顶层电路的描述和编程本章教学要求：1、掌握应用VHDL语言描述不同逻辑功能的电路2、

9、理解数字系统的设计四、成绩与考核方式1、课程总评成绩由平时成绩（30%）和其末考试成绩（70%）组成，其中平时成绩包括作业、实验报告和考勤以及期中考试成绩和单元测验。2、考核方式采用闭卷理论考试和实验（上机）考试，时间各为120分钟，期末成绩理论占60%，实验（上机）占40%。五、教材与参考资料1、谭会生、张凡昌编著.EDA技术及应用M（第三版）.西安：西安电子科技大学出版社，20112、潘松、黄继业编著.EDA技术实用教程M（第三版）.北京：科学出版社，20063、潘松、黄继业编著.EDA技术与VHDLM（第2版）.北京：清华大学出版社，2007执 笔 人：查根龙审 定 人：查根龙专心-专注

10、-专业EDA技术实验（上机）教学大纲课程名称：EDA技术学 时 数：18实验室名称：EDA实验室主要撰写人：查根龙 审 稿 人: 查根龙一、适用专业 电子信息工程二、实验目的与任务EDA技术课程是一门将计算机技术运用于电子设计过程的新技术专业课程，也是电子信息工程专业的必修课程，是电子技术与计算机技术应用的一个重要方面。EDA技术是一门实践性很强的电类专业技术基础课，实验课是其中的一个重要环节。实验教学在于让学生了解和验证可编程逻辑器件的基础知识和有关理论，理解VHDL语言的基本特点，掌握VHDL语言的设计和调试方法，培养学生设计、安装、调试半定制芯片的综合能力，达到巩固理论知识、提高动手能力

11、和分析问题解决问题的能力的目的。三、实验配套的主要仪器设备及台（套）数名 称数 量EDA实验箱50台计算机50台Altera EPM7128SLC84-6芯片50片Altera EP1k100QC208-3芯片50片数据线50根下载电缆50根四、主要教材及参考书1 谭会生，张昌凡编著.EDA技术及应用M （第三版）.西安：西安电子科技大学出版社，20112 曹昕燕，周凤臣，聂春燕编著.EDA技术实验与课程设计M.北京：清华大学出版社，2006五、考核形式 实践考核方式。其中实验平时成绩占20%，实验报告占30%，实践考核成绩占50%。实验成绩纳入期末总评中，占期末总评成绩的20%。六、实验开出

12、率100七、实验项目与要求序号实验项目名称时数必开选开每套仪器人数目的要求实验类型（验证、设计、综合性）1Quartus II操作使用3必开11、学习Quartus II码逻辑电路；2、掌握电路原理图输入方法； 3、掌握VHDL语言文件输入方法。综合2四位二进制全加器设计3选开11、设计出两个4位二进制数相加的电路；2、对串行进位方式和并行进位方式的理解。设计3计数器的设计3选开1l、用VHDL语言设计N进制计数器；2、对具有异步复位、同步复位、异步置数、同步置数的不同方式进行设计；3、对采用不同计数方式的计数功能的设计方法的理解与应用。设计4数码管扫描电路的设计3必开1l、七段数码管静态扫描

13、方式的设计；2、七段数码管动态扫描方式的设计。设计5数字频率计设计3必开11、分频器的设计；2、多位模数转换电路的设计。 设计6数字秒表的设计3必开1l、计时电路的分析设计；2、计时模块间进位控制及显示电路的设计。设计7彩灯控制器3选开11、能够对4种及以上LED点亮状态进行控制；2、应用不同的描述语句来实现功能选择。设计8多路智力抢答器3选开11、能够实现4组以上抢答功能；2、对第一抢答信号进行锁存，并显示出抢答组别及抢答状态；3、每一轮抢答完成后，主持人复位并宣布抢答开始后方可进行下一轮抢答；4、能够正确判断出抢答犯规组别；5、能够对各组进行加、减分；6、倒计时显示抢答剩余时间，在最后十秒内，语音提示。综合9数字计时系统3选开1l、能够正确显示时、分、秒功能；2、要求能够实现整点报时功能；3、对时间进行的设置。综合10交通灯信号呆控制器的设计3必开11、设计一个控制十字路口交通灯点亮状态的交通控制器；2、不同方向依次对车辆进行施行；3、用倒计时显示各种灯