《硬件描述语言》教学大纲(60)

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1、成都理工大学工程技术学院《硬件描述语言》课程教学大纲电子信息工程系电子技术基础教研室编写2007年12月20日—、课程使用层次、专业和参考学时1.使用层次：本科2.使用专业：电子信息科学与技术、信息工程以及相关电子类本科专业3.参考学时：60学时（其中讲课学时：40实验学时：20）二、课程的性质,目的与任务1.性质：主本课程是一门必修课。主要介绍VHDL语言以及应用VHDL及EDA工具开发设计数字系统的基本方法及技术，具有很强的工程实践性。2.课程目的与任务：使学生通过对VHDL语言及EDA技术的学习和训练，获得现代硬件数字电路

2、的软件化设计方法，了解并初步掌握当代国际数字技术设计领域的最新技术；激发并调动学生创造性思维能力，为学生在数字技术领域的进一步深入探索和进行创新奠定基础。三、课程内容的基本要求，重点和难点1、基本要求：掌握VHDL语言的程序结构、基本描述语句及描述方法；熟悉EDA实验开发系统的使用；掌握小型数字系统的VHDL设计技术。2、重点和难点：熟练运用VHDL语言，并将它融会贯通于每一个具体的设计实例当中，并且能够自己检查纠正设计当中的语言错误。3、先修课程：数字电路，模拟电路，电路分析。四、课程的总体安排及各部分的总体分配总体安排：理论

3、教学40学时实验教学20学时理论教学的内容及学时分配主要内容学时数第一章数字系统硬件设计 概述2第二章PLD硬件特性与编程技术2第三章VHDL语言程序基本结构6第四章QuartursII使用说明以及上机操作2第五章VHDL状态机设计方法6第六章16位CISCCPU设计4第七章VHDL语句6第八章VHDL结构6第九章DSPBuilder的DDS设计4第十章DSPBuilder设计深入2实习内容及学时分配序号实验内容学时数实验1通过学习vhdl语言基本程序结构编写基本器件2实验2通过学期quartusII的使用，编写基本数电器件完成

4、软件仿真通过。2实验3使用状态机设计方法，编程设计序列检测器并且通过软件仿真4实验4通过学习第六章16位计算机基本部件实验4实验5完成字节数字式频率合成器（DDS）设计实验4实验6完成第八章实验8-1乐曲硬件演奏电路设计4五、课程教学内容和教学基本要求第一章数字系统硬件设计 概述本章理论教学2学时，习题0次，实验0次，共2学时。本章主要讲述：大概地介绍了一种在专用集成电路设计领域具有广泛应用前景的硬件描述语言——VHDL语言。利用VHDL语言设计数字逻辑电路和数字系统的新方法，是电子电路设计方法的一次革命性的变化，也是21世纪的

5、电于工程师所必须掌握的专门知识。要求学生：对VHDL语言有一个大概的了解，对将来的学习打下一个良好的开端。本章重点是：VHDL的一个发展历程，难点是：VHDL有关的一些历史信息。本章在讲授时应注意：使学生全面了解电子系统设计发展的基本情况。第二章PLD硬件特性与编程技术本章理论教学2学时，习题0次，实验0次，共0学时。本章主要讲述：PLD的分类和发展历史的简要介绍，并且讲述了一类PLD可编程原理，同时才向大家介绍了CPLD以及FPGA的结构和工作原理，并且详细讲述了硬件测试技术中的两种测试方法。让学生可了解PLD、CPLD和FP

6、GA最基础的一些常识。要求学生：作为知识点，需要学生了解一些关于PLD的基本知识就可以。本章重点是：PLD的分类和发展，难点是：PLD、CPLD、FPGA的结构和工作原理。本章在教授时应注意：使学生了解可编程逻辑器件的范围分类，并且应该增加一些课外知识面的介绍。第三章VHDL语言程序基本结构本章理论教学6学时，习题1~2次，实验1次，共2学时。本章主要讲述：实体，实体说明；结构体，结构体的子结构描述；进程（PROCESS）语句结构；子程序（SUBPROGRAM）语句结构；过程、函数，要求学生：掌握ＶＨＤＬ语言程序的基本结构：实体

7、、结构体，初步了解进程语句。本章重点是：ＶＨＤＬ语言程序的基本结构，难点是：实体说明。本章在教授时应注意：首先给出一些大家熟知的简单电路设计实例及响应的VHDL表述，然后对表述中出现的语句含义做比较详细的解释，力图使学生能够迅速地从整体上把握VHDL程序的基本结构和设计特点，达到快速入门的目的。第四章QuartursII使用说明本章理论教学2学时，习题1次，实验1次，共2学时。本章主要讲述：QuartursII使用说明，QuartursII概述，建立和编辑一个VHDL语言的工程文件，VHDL语言程序的编译，VHDL语言程序的仿真

8、。要求学生：能够独立在QuartursII中完成一个VHDL语言的电路设计本章重点是：语言的编译和仿真，难点是：语言的错误检查以及仿真通过。本章在教授时应注意：给学生仔细演示quartusII的基本设计流程，测试工具的使用方法、LPM模块的使用方法以及原理图设计