课程名称fpga与硬件描述语言

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1、课程名称：FPGA与硬件描述语言课程编码：7002301课程学分：2学分课程学时：32学时适应专业：电子信息工程、电子信息工程（理工科实验班）《FPGA与硬件描述语言》FPGAandHardwareDescribingLanguage教学大纲一、课程性质与任务性质：本课程的授课对象为电子信息工程专业二年级本科生，课程属性为专业基础必修课，该课程讲授FPGA基本原理及结构，先进的硬件描述语言（VHDL语言），FPGA设计与应用等知识。任务：通过对（VHDL）硬件描述语言，FPGA设计等知识的学习，掌握硬件描述语言，FPGA设计的基本知

2、识。培养学生动手能力以及解决实际问题的能力。理解VHDL语言，学会FPGA设计方法等。二、课程教学基本内容及要求第一章绪论VHDL的数据和表达式（一）教学基本要求：掌握：VHDL程序的特点，VHDL的数据，VHDL的表达式。了解：FPGA基本原理及结构。（二）教学基本内容：绪论：FPGA基本原理及结构第一章VHDL的数据和表达式1.1VHDL程序的特点1.2VHDL程序的基本结构1.3VHDL的数据1.4VHDL的表达式第二章VHDL的顺序描述语句（一）教学基本要求：掌握：信号赋值语句和变量赋值语句，if语句，case语句，null

3、语句。理解：loop语句。（二）教学基本内容：第二章VHDL的顺序描述语句2.1信号赋值语句和变量赋值语句2.2if语句2.3case语句2.4loop语句2.5null语句第三章VHDL的并行描述语句（一）教学基本要求：掌握：进程语句，并发信号赋值语句，元件例化语句。理解：条件信号赋值语句，选择信号赋值语句。了解：生成语句。（二）教学基本内容：第三章VHDL的并行描述语句3.1进程语句3.2并发信号赋值语句3.3条件信号赋值语句3.4选择信号赋值语句3.5元件例化语句3.6生成语句第四章VHDL的时钟信号描述方法（一）教学基本要求

4、：掌握：时钟的VHDL描述方法，时序电路中复位信号的VHDL描述方法。（二）教学基本内容：第四章VHDL的时钟信号描述方法4.1时钟信号的VHDL描述方法4.2时序电路中复位信号的VHDL描述方法第五章VHDL的有限状态机的设计（一）教学基本要求：掌握：有限状态机的基本概念及应用。理解：一个Moore型有限状态机的设计实例（二）教学基本内容：第五章VHDL的有限状态机的设计5.1有限状态机的基本概念5.2一个Moore型有限状态机的设计实例三、本课程与其它相关课程的联系与分工先修课程：电路分析，模拟电子技术，数字电子技术。后续课程：

5、电信综合课程设计，毕业设计。四、实践性教学内容的安排与要求实践性教学一共安排8次上机实验，实验前需进行实验预习，实验后需上交实验报告。1.实验预习要求：设计出电路的源程序，写出电路功能测试内容。2.实验报告要求：1)实验目的2)实验设备3)电路的源程序及框图4)电路功能测试方法5)实验数据分析6)实验结论7)实验中问题的处理、讨论和建议，收获和体会。8)附实验预习报告9)附实验的原始数据记录10)实验报告封面五、课程各教学环节和各篇章（节）学时分配总学时为32学时，其中课程讲授16学时，实验16学时。课程各章节及实验学时分配如下：教

6、学内容讲授实验绪论FPGA基本原理及结构2第一章VHDL的数据和表达式实验1：QuartusII的软件使用及门电路设计22第二章VHDL的顺序描述语句实验2：ModelSim的软件使用及调试方法实验3：组合逻辑电路设计—多路选择器设计实验4：组合逻辑电路设计—七段数码管译码器设计46第三章VHDL的并行描述语句实验5：时序电路设计—计数器设计44实验6：时序电路设计—七段数码管扫描显示电路设计第四章VHDL的时钟信号描述方法实验7：频率计电路设计22第五章VHDL的有限状态机的设计实验8：状态机设计及综合数字电路设计22合计1616

7、六、本课程在课外练习方面的要求本课程课内外学时比为9:1。主要课外作业形式为课程相关知识查阅。课程相关知识查阅：需要利用图书馆、网上资源等了解当前EDA技术的发展现状和发展趋势。七、本课程在使用现代化教学手段方面的要求使用多媒体教学方法，增强学生感性认识。八、教材及教学参考书教材：潘松黄继业，EDA技术与VHDL（第4版），清华大学出版社，2013年4月。教学参考书：徐向民，VHDL数字系统设计，电子工业出版社，2015年8月。九、本课程成绩的考核方式、成绩评定标准总评成绩以百分制计算，总评成绩由平时成绩、实践教学成绩和期末成绩三部

8、分组成，平时成绩占10%，实践教学成绩占40%，期末考核成绩占50%。平时成绩：由出勤、作业、课堂测验和学习主动性构成。实践成绩：由实验出勤，实验效果和实验报告构成。考试形式：闭卷考试或上机闭卷考试。大纲撰写人：冯祎大纲审阅人：王乐系