教学大纲-fpga及硬件描述语言

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1、《FPGA与硬件描述语言》教学大纲课程名称：FPGA与硬件描述语言英文名称：FPGAandhardwaredescriptionlanguage课程类别：实践教学课课程编号：学分：4学时：68课程简介：FPGA与硬件描述语言该课程主要讲授数字逻辑电路的基本知识、基本理论和基本分析、设计方法，并利用现代EDA技术的verilog和Multisim进行数字逻辑电路分析与设计，它起到由专业基础课向专业课过渡的承上启下的作用。本课程的教学任务是通过本课程的理论学习，使学生掌握有关数字逻辑的基本理论，熟悉数字逻辑电路基本器件的电路结构、功能和使用方法，掌握数字逻辑电路的分析方法和设计方法。

2、通过课堂教学演示环节及课程设计，使学生掌握利用Verilog和EDA工具进行数字逻辑电路设计的方法.课程内容：1.概论：EDA设计方法以及FPGA/CPLD特点2.层次建模的概念3.基本概念4.模块和端口5.门级建模6.数据流建模7.行为级建模8.任务与函数9.实用建模技术10.时序和延迟11.开关级建模12.用户自定义原语先修课程：《C语言程序设计》、《数字逻辑电路》适用专业：电子信息技术7教材（暂定）：《VerilogHDL数字设计与综合》作者：(美)SanirPalnitkar，译者: 夏宇闻胡燕祥刁岚松电子工业出版社参考教材：1、《VerilogHDL数字设计与综合(第二

3、版)》，电子工业出版社夏宇闻2、《电子工程师创新设计必备宝典系列之FPGA开发全攻略》，张国斌3、《Verilong数字系统设计教程》，北航出版社夏宇闻开课学院：信息技术学院具体课程内容与安排第一章概述第一节课程介绍第二节学习重点及学习方法第三节EDA技术及发展与实现目标第四节硬件描述语言及IEEE标准第五节EDA设计流程及优点第六节常用EDA工具第七节电子设计自动化系统软件与器件第八节数字系统设计方法第九节九节FPGA/CPLD的特点及发展（一）采用多媒体，讲解与演示相结合（二）内容及基本要求主要内容：【重点掌握】：FPGA/CPLD的优缺点，采用硬件描述语言(VerilogH

4、DL)的设计流程。【掌握】：EDA设计流程方法及数字系统设计方法的比较和优点，自顶向下的设计方法；【了解】：EDA工具的发展以及特点，【一般了解】：EDA技术及发展第二章层次建模的概念第一节自底向上和自顶向下设计方法第二节模块的基本概念第三节四种不同的描述方式第四节逻辑仿真的构成7（一）采用多媒体，讲解与演示相结合（二）内容及基本要求主要内容：【重点掌握】：数字电路自顶向下设计方法以及模块相关内容的学习；【难点】：自顶向下以及自底向上的设计思路；第三章verilog基本概念第一节模块的结构第二节数据类型及其常量和变量第三节运算符及表达式（一）采用多媒体，讲解与演示相结合（二）内容

5、及基本要求主要内容：verilog基本语法和结构【重点掌握】：基本语法和概念以及词法约定【掌握】：各种数据类型【了解】：系统任务和编译指令【一般了解】：【难点】：各类寄存器数据类型第四章模块和端口第四节模块第五节端口列表第六节端口声明第四节端口连接规则第七节端口与外部信号的连接第八节层次命名（一）采用多媒体，讲解与实验相结合（二）内容及基本要求主要内容：verilog的模块定义、组成部分以及端口列表以及声明和端口连接。【了解】：verilog标示符的层次引用【重点掌握】：模块各部分的定义和应用【难点】：端口连接的命名规则第五章门级建模7第一节门的类型第二节门延迟（一）采用多媒体，

6、讲解与实验相结合（二）内容及基本要求主要内容：verilog如何用门级对实际电路做硬件电路建模【重点掌握】：门的类型与延迟，门级建模的具体设计电路【掌握】：上升、下降和关断延迟以及最小/典型/最大延迟【难点】：门级建模的具体电路实现第六章数据流建模第一节连续赋值语句assign第二节延迟第三节表达式、操作符和操作数第四节操作符类型（一）采用多媒体，讲解与演示相结合（二）内容及基本要求主要内容：连续赋值语句以及使用数据流结构对实际电路的数字电路建模。【重点掌握】：连续赋值的定义及应用；操作符的类型【掌握】：延迟的概念和应用【难点】：用数据流语句设计电路，掌握门级建模与数据流建模的区

7、别第七章行为级建模第一节结构化过程语句第二节过程赋值语句第三节条件语句第四节多路分支语句第五节循环语句第六节顺序块和并行块第七节生成块（一）采用多媒体，讲解与实验相结合（二）内容及基本要求主要内容：行为级建模的语法以及结构【重点掌握】：在实际电路中进行行为级建模以及时序控制机制【掌握】：行为级建模的语法和语句7，always、initial，阻塞和非阻塞以及过程性赋值语句。【难点】：行为级建模的具体实现第八章结构语句、系统任务、函数语句和显示系统任务第一节结构说明语句第二节任务和