EDA技术项目教程-基于VHDL与FPGA EDA项目教程教案11~22

课程整体设计第教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务数字运算器的设计与实现单元序号11授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会设计全加器、乘法器和除法器电路，会使用图形法设计能力水平：能够理解计算机的二进制运算行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1减法运算的概念K2多位减法器的设计K3多位减法器电路的测试方法能力目标S1会使用多位减法器电路模块S2能够设计多位减法器S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点多位减法器的设计措施结合组合逻辑电路的相关知识难点分析难点多位减法器的借位措施结合多位二进制减法运算教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核减法器的设计要点、多位减法器的设计方法课后作业1.什么是减法器？2.减法器中能否带符号？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟减法的概念讲解记笔记课件引导学生LPM宏单元库K1、A1、I110分钟减法器的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会LPM宏单元库K2、S15分钟多位减法器的概念讲解检索EDA技术设计方法资料电脑+开发平台掌握二进制除法运算K3、A3、20分钟多位减法器的设计讲解讨论电脑+开发平台学会LPM宏单元库除法器的设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A220分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务数据编码器的设计--VHDL的程序结构单元序号13授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会使用图形法设计；会使用Quartus软件；会使用EDA实验箱能力水平：具备初步数字电路设计能力行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1认识VHDLK2VHDL的程序结构K3认识库和程序包能力目标S1会使用Quartus软件编辑VHDL程序S2能够认识关键字S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点VHDL程序的结构措施结合计算机语言的相关知识难点分析难点使用Quartus软件编辑VHDL程序措施结合原理图法讲解教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核VHDL程序的结构组成、库和程序包的用途课后作业1.什么是库？2.常用程序包有几个？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟认识VHDL程序讲解记笔记课件引导学生LPM宏单元库K1、A1、I110分钟VHDL程序的结构讲解记笔记课件+开发平台实物学会LPM宏单元库K2、S15分钟库和程序包的概念讲解检索EDA技术设计方法资料电脑+开发平台掌握二进制除法运算K3、A3、20分钟实体和结构体讲解讨论电脑+开发平台学会LPM宏单元库除法器的设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A220分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务数据编码器的设计--编码器的设计单元序号14授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：认识VHDL程序；了解库和程序包、实体、结构体的组成和用途能力水平：能够使用文本编辑法行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1数据编码器的概念K2数据编码器的设计K3数据编码器电路的测试方法能力目标S1会使用文本输入法S2能够设计数据编码器S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点设计数据编码器措施结合数字电路的相关知识难点分析难点编码器的结构体设计措施结合条件信号赋值语句讲解教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核数据编码器的设计要点、优先编码器的设计课后作业1.什么是数据编码器？2.什么是优先编码器？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟编码的概念讲解记笔记课件引导学生LPM宏单元库K1、A1、I110分钟编码器的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会LPM宏单元库K2、S15分钟优先编码器的概念讲解检索EDA技术设计方法资料电脑+开发平台掌握二进制除法运算K3、A3、20分钟优先编码器的设计讲解讨论电脑+开发平台学会LPM宏单元库除法器的设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A220分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务数据编码器的设计--8-3编码器的设计单元序号15授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会使用文本输入法设计、了解编码器能力水平：能够设计优先编码器行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K18-3数据编码器的概念K28-3数据编码器的设计K38-3数据编码器电路的测试方法能力目标S1会设计8-3数据编码器S2能够使用文本输入法S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点8-3数据编码器的设计措施结合编码器的相关知识难点分析难点8-3数据编码器码位的对应措施结合数字电子技术相关知识教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核8-3数据编码器的设计要点课后作业1.什么是8-3数据编码器？2.8-3数据编码器能否具备优先级？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟8-3数据编码器的概念讲解记笔记课件引导学生LPM宏单元库K1、A1、I110分钟8-3数据编码器的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会LPM宏单元库K2、S15分钟码位的概念讲解检索EDA技术设计方法资料电脑+开发平台掌握二进制除法运算K3、A3、20分钟4-2编码器的设计讲解讨论电脑+开发平台学会LPM宏单元库除法器的设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A220分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务计数器的设计--同步计数器单元序号16授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会设计8-3数据编码器，会使用文本输入法设计能力水平：能够理解计算机的二进制运算行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1同步和异步的概念K2同步二进制计数器的设计K3同步二进制计数器的测试方法能力目标S1会使用进程语句和条件分支顺序语句S2能够设计同步计数器S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点二进制计数器的设计措施结合时序逻辑电路中计数器的相关知识难点分析难点多进制计数器的设计措施结合数字电路的十进制计数器讲解教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核计数器的设计要点、多进制计数器的设计方法课后作业1.什么是同步？2.多进制计数器的设计要点？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟同步和异步的概念讲解记笔记课件引导学生理解时钟脉冲和电路的逻辑关系K1、A1、I110分钟二进制计数器器的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会二进制计数器器的设计程序K2、S125分钟十进制计数器的设计讲解检索十进制计数器设计方法资料电脑+开发平台掌握十进制计数器程序K3、A3、20分钟异步计数器的设计讲解讨论电脑+开发平台学会异步计数器的设计方法K3、A3、I215分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A210分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务计数器的设计—扫描键盘的设计单元序号17授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会设计计数器、编码键盘和数码管静态显示电路，会使用实验箱能力水平：能够理解条件分支语句行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1扫描键盘的概念K2动态显示程序的设计K3扫描键盘的测试方法能力目标S1会使用扫描键盘模块S2能够设计数码管动态显示程序S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点多位动态扫描程序的设计措施结合静态显示程序的相关知识难点分析难点数码管的动态显示程序措施结合键盘接线原理图讲解教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核动态显示的设计要点、扫描键盘的设计方法课后作业1.什么是动态显示？2.扫描键盘的扫描频率是什么范围？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟扫描键盘的概念讲解记笔记课件引导学生了解扫描键盘的工作原理K1、A1、I110分钟扫描键盘程序的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会扫描键盘的程序编写方法K2、S15分钟数码管的静态显示讲解检索EDA技术设计方法资料电脑+开发平台掌握数码管静态显示程序K3、A3、20分钟数码管动态显示的设计讲解讨论电脑+开发平台学会数码管动态显示程序设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A220分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务寄存器的设计--移位寄存器的设计单元序号18授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会设计计数器、数码管显示器和键盘扫描电路能力水平：能够理解动态扫描程序的设计要点行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1寄存器的概念K2数据寄存器的设计K3移位寄存器电路的测试方法能力目标S1会使用实验箱测试移位寄存器电路S2能够设计串行、并行寄存器S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点数据寄存器的设计措施结合数字电路寄存器的相关知识难点分析难点移位寄存器的设计措施结合串行、并行数据讲解教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核数据寄存器的设计要点、移位寄存器的设计方法课后作业1.什么是寄存器？用途是什么？2.串行数据如何转出并行数据？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟寄存器的概念讲解记笔记课件引导学生了解寄存器的用途K1、A1、I110分钟数据寄存器的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会数据寄存器的设计K2、S15分钟移位寄存器的概念讲解检索EDA技术设计方法资料电脑+开发平台掌握串行、并行数据的转换关系K3、A3、20分钟移位寄存器的设计讲解讨论电脑+开发平台学会移位寄存器的设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A220分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务寄存器的设计--双向移位寄存器的设计单元序号19授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会设计数据寄存器、移位寄存器，会使用文本输入法设计能力水平：能够理解寄存器的功能行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1移位运算的概念K2双向移位寄存器的设计K3双向移位寄存器的测试方法能力目标S1会使用移位模块S2能够设计双向移位寄存器S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点双向移位寄存器的设计措施结合寄存器的相关知识难点分析难点移位控制措施结合移位运算教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核双向移位寄存器的设计要点、双向移位寄存器的设计方法课后作业1.什么是双向移位寄存器？2.双向移位寄存器的用途？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟双向移位的概念讲解记笔记课件引导学生理解双向移位K1、A1、I110分钟双向移位寄存器的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会双向移位寄存器的程序编写K2、S15分钟串行和并行的概念讲解检索串行接口和并行接口资料电脑+开发平台掌握串行和并行转换关系K3、A3、20分钟数据串行和并行转换程序设计讲解讨论电脑+开发平台数据串行和并行转换程序设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A220分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务交通信号灯控制器的设计与实现单元序号20授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会设计交通信号灯控制器，会使用文本输入法设计能力水平：能够理解串行和并行转换的功能行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1时序驱动的概念K2交通信号灯控制器的设计K3交通信号灯控制器的测试方法能力目标S1会使用时序驱动模块S2能够设计交通信号灯控制器S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点交通信号灯控制器的设计措施结合时序控制器的相关知识难点分析难点时序控制措施结合移位运算教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核交通信号灯控制器的设计要点、交通信号灯控制器的设计方法课后作业1.什么是交通信号灯控制器？2.交通信号灯控制器的用途？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟时序控制的概念讲解记笔记课件引导学生理解时序控制K1、A1、I110分钟交通信号灯控制器的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会交通信号灯控制器的程序编写K2、S15分钟状态机的概念讲解检索串行接口和并行接口资料电脑+开发平台掌握状态机设计K3、A3、20分钟状态机程序设计讲解讨论电脑+开发平台状态机程序设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培养自学能力S2、A220分钟下载与功能验证布置习题讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术，提高学生缘事析理、自主学习能力S3、I3课后反思教学效果不足改进措施教案授课教师所在部门智能工程课程名称EDA技术授课日期单元任务典型电路的设计与实现--分频器单元序号21授课地点砺学楼317授课班级电子2022-1、2022-2课时2学情分析知识基础：会使用文本输入法设计，具备程序设计能力能力水平：能够理解计数器和计时器的功能行为特征：能够约束自己的行为，遵守课堂纪律知识目标K1计数器的概念K2分频器的设计K3分频器的测试方法能力目标S1会使用计时器模块S2能够设计分频器S3能够完成教师布置的拓展项目作业，做到活学活用素质目标A1注重学用结合、知行统一A2提高学生缘事析理、自主学习能力，创新能力A3提升学生法制意识、健康意识、安全意识、环保意识课程思政育人目标I1树立正确的人生观、价值观I2正确的价值取向引导，提高学生缘事析理I3培养学生吃苦耐劳精神、勇于探索和实践的品质重点分析重点分频器的设计措施结合时序控制器的相关知识难点分析难点计时控制措施结合计数运算教学资源序号资源名称资源类型1Quartusll软件软件2康芯EDA开发箱实物3电脑实物4形成性考核分频器的设计要点、分频器的设计方法课后作业1.什么是分频器？2.分频器的用途？

教学过程教学环节和预计时间教学内容教学活动所用资源设计意图覆盖目标教师活动学生活动10分钟计数和计时的概念讲解记笔记课件引导学生理解时序控制K1、A1、I110分钟分频器的设计讲解记笔记课件+开发平台实物学会分频器的程序编写K2、S15分钟偶数分频的概念讲解检索串行接口和并行接口资料电脑+开发平台掌握偶数分频器设计K3、A3、20分钟多位偶数分频器程序设计讲解讨论电脑+开发平台多位偶数分频器程序设计方法K3、A3、I210分钟软件仿真讲解讨论电脑+开发平台通过对EDA开发软件的介绍，了解EDA技术S3、I315分钟康芯实验箱的使用个别辅导+考核讨论电脑+开发平台熟悉常用的开发平台，培