现代电子系统设计 eda教案

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1、目录“现代电子系统设计”课程教学大纲-1-湖南农业大学课程教学周历-1-“现代电子系统设计”教案-1-第一次课-1-第二次课-3-第三次课-4-第四次课-6-第五次课-8-第六次课-10-第七次课-11-第八次课-13-第九次课-15--15-“现代电子系统设计”课程教学大纲课程编号：31120B0（四号宋体）学时：40学分：2适用对象：高等院校信息工程专业、通信专业、电子信息专业、计算机专业、自动化专业本科高年级学生。先修课程：数字电路、C语言考核要求：考核，理论成绩50％，实验成绩50％使用教材及主要参考书：谭会生主编，《EDA技术及应用》(第二版)，西安电子

2、科技大学出版社，2004谭会生主编，《EDA技术综合应用实例与分析》，西安电子科技大学出版社，2004黄任主编，《VHDL入门·解惑·经典实例·经验总结》，北京航空航天大学出版社，2005西安唐都科教仪器开发有限责任公司主编，《TD-EDA实验系统SOPC技术实验教程》，2005一、课程的性质和任务本课程是电子信息和通信类专业的专业技术选修课程，要求学生通过该课程的学习，初步掌握基于EDA技术的电子线路设计方法、数字系统设计方法以及FPGA和CPLD的设计方法；了解常用硬件描述语言的使用特点、编程方法和仿真测试技术，掌握一种常用EDA工具软件QuartusⅡ和一种

3、主流硬件描述语言：VHDL，能使用QuartusⅡ和VHDL进行复杂数字系统的设计。EDA技术与VHDL作为一门技术基础课和现代电子设计技术的先修课程，与许多的后继专业课有紧密的联系，如大规模集成电路设计、ASIC设计、单片系统（SOC）设计、IP核设计技术、微电机系统（MEMS）设计以及DNA生物芯片设计等。对学生而言，不论今后是继续通讯类研究生学习，还是从事芯片设计工作，都是一门非常必要的课程。二、教学目的与要求教学目的：使学生了解现代电子设计技术、可编程技术，培养运用硬件描述语言VHDL和EDA工具设计实现复杂数字系统的技能。教学要求：1．掌握主流硬件描述语

4、言：VHDL语言2．掌握一种主流EDA工具软件：QuartusII-15-1．掌握TD-EAD实验系统的使用2．能独立完成基本电子系统的设计三、学时分配章节课程内容学时实验内容学时1绪论22QuartusⅡ与VHDL语言10门电路实验、译码器实验、编码器实验、寄存器实验123系统层次化设计4时钟选择器实验44状态机在VHDL中的实现4交通灯控制器实验4四、教学中应注意的问题本课程是实践性很强的课程，要特别注意理论与实践的结合，多进行上机实践，才能学好这么课程。在教学中要注意抓住一个重点：VHDL的编程；掌握两个工具：QuartusII和TD-EAD实验系统；通过案

5、例分析、应用设计和上机实践，实现理论与实践相结合，边学边用，边用边学，只有这样才能学好这门课程。五、教学内容第一章：绪论1．基本内容：介绍EDA技术的涵义、发展历程和应用领域；介绍EDA技术的主要内容；说明EDA的工程设计流程。说明本课程的特点与学习方法。2．教学基本要求：1)理解EDA技术的涵义。2)了解EDA技术的发展背景，理解EDA技术的三个发展阶段以及各阶段的特点。3)理解EDA技术进行电子系统设计的特点，在此基础上理解EDA的定义和EDA技术的主要内容。4)了解常用的硬件描述语言：VHDL和Verilog5)了解两种常用的大规模可编程逻辑器件FPGA和C

6、PLD以及它们各自的特点6)了解主流EDA工具软件7)了解本课程使用的西安唐都公司的TD-EAD实验系统8)理解EDA的工程设计流程。9)理解本课程的特点与学习方法。3．教学重点难点：EDA技术的三个发展阶段以及各阶段的特点，EDA的定义和EDA技术的主要内容，EDA的工程设计流程。-15-1．教学建议：根据EDA技术发展的历程，指出各阶段解决了哪些问题，还存在哪些问题，这样学生能清楚的了解三个发展阶段特点。在此基础上说明使用EDA技术进行电子系统设计的特点，学生就很容易理解了，对这些特点进行总结，就是EDA的定义和EDA技术的主要内容。通过画流程图说明EDA的工

7、程设计流程，同时在下一章讲解使用QuartusⅡ进行FPGA设计的基本流程时，进一步巩固该知识点，并通过实验加深学生的理解。第二章：QuartusⅡ与VHDL语言1.基本内容：主流EDA工具QuartusⅡ的安装和使用。VHDL语言程序的基本结构、语言要素、VHDL并行信号赋值语句和进程语句、VHDL顺序语句。使用VHDL语言完成基本数字电路的设计、编译、仿真和下载。2.教学基本要求：a)理解VHDL语言的特点。b)了解主流EDA工具QuartusⅡ，掌握其安装方法。c)掌握使用QuartusⅡ进行FPGA设计的基本流程。d)掌握VHDL语言程序的基本结构，特别是

8、实体和结构