《EDA技術與實踐教程》參考授課計劃

授課對象　電子類、通信類及計算機類等專業二年級及以上學生

授課地點　EDA實訓基地

授課手段　多媒體教室+網絡課程

授課安排

總學時　40學時（32學時課堂教學［12學時理論+20學時實踐］+8學時課程設計）

考核　平時60%+課程設計40%

注：重視學習過程，每一單元的學習，均有一次考查、一次成績。

本課程與其他課程的銜接

先修課程　計算機技術基礎、C語言程序設計、數字電路等。

后續課程　SOPC技術、ASIC設計等。

一、設計思路

理論講解和實際動手相結合，以理論指導實踐，以實用、夠用為原則，精選授課內容，以實踐為中心線索進行引導，通過具體的實踐來教學。首先給學生以感性認識，讓學生在實踐中從模仿開始，逐步學會FPGA/CPLD設計，充分調動學生的積極性和創造性，并以此來引導學生掌握新的設計方法。學完本課程后，應學會自頂向下的設計方法，會應用EDA開發工具以及硬件描述語言VHDL，能完成一定規模的FPGA/CPLD目標芯片、中小規模的系統設計。

二、教學內容與目標

三、教學建議

第1單元，一位全加器原理圖輸入設計

重點：激發學生學習本課程的興趣。

難點：不要讓一個學生掉隊。

建議：前3次課，老師盡量照顧動作慢的同學。

　

第2單元，譯碼顯示電路的設計

重點：FPGA/CPLD的結構與工作原理，VHDL入門。

難點：排錯方法。

　

第3單元，含異步清零和同步時鐘使能的4位加法計數器

重點：計數器的設計及其仿真。

難點：

①計數器設計的舉一反三，思考任意指定進制計數器的設計；

②仿真的理解及流程；

③全局量、局部量的概念。

　

第4單元，數控分頻器的設計

重點：代碼中的兩個進程的作用及其關聯。

難點：在學習模仿的基礎上，學會自行設計仿真。

　

第5單元，用狀態機實現序列檢測器的設計

重點：

①并行語句及其特征；

②狀態機的概念及其應用。

難點：自行設計仿真。

建議：到此次課，基本內容已教給了學生，是一個階段。而本次課的時間安排相對寬松一點，建議老師鼓勵前期沒有按時完成任務的學生補齊。介紹鎖引腳，演示下載全過程。

　

第6單元，簡易正弦信號發送器的設計

重點：

①可參數化宏模塊的調用；

②嵌入式邏輯分析儀使用。

難點：第一次硬件實驗，涉及內容多，建議老師分步驟進行。

　

第7單元，4位十進制頻率計設計

重點：

①通過十進制頻率計設計的學習，學習較復雜的數字系統多層次的設計方法；

②掌握動態掃描輸出方法。

難點：動態掃描輸出及其對應的靜態輸出。部分同學可以學會動態掃描輸出，而不知如何改為靜態輸出。

　

第8單元，設計一個簡單的CPU系統

重點：SOPC技術入門級介紹。

難點：硬件測試，建議分步驟進行。

建議：此次課時間安排相對寬松，建議老師鼓勵前期沒有按時完成任務的學生補齊。布置下一個單元的任務。

　

第9單元，課程設計

自由選題、自由組隊，支持課外選題。

該單元的設計，是對學生學習的考查，也是對老師教學的考查。很多往屆學生都說經過該設計過程提高很多，望提請學生重視。

要求：

①硬件實現；

②提交設計報告（論文格式）。

建議：學生在前期盡快給老師看方案，以便順利進行設計，不走彎路！

特別提醒：不反對查資料，借用別人的設計，但是請注意我們是要在DE2開發板上來實現的！一定要注意時鐘輸入信號及輸出信號也就是前級與后級能否在DE2在實現！

四、自學建議

①閱讀第1章概述，明白EDA技術的主要內涵。

②在計算機及開發板上對照3.4節的6個實例一一實現，遇到問題查看第4章的語法及其在第5章的對應舉例。

③完成第6章的實踐項目。

④重讀本教材。

⑤選做第7章的實踐項目。