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1、第31卷第2期电气电子教学学报Vol.31No.22009年4月JOURNALOFEEEApr.2009基于FPGA的通信系统设计性实践教学薛礼妮,崔维新(华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206)摘要:随着高等院校教学改革的不断深入,传统的实验教学体制面临着挑战。为了加快实验教学改革的步伐,适应社会的需求,应当加强综合性和设计性实践教学。本文通过一个基于FPGA的随机交织器的设计实验,提出将FPGA开发工具引入我校通信工程专业的设计性和综合性实践教学当中,探索出一条强化学生工程实践和创新能力的新思路。关
2、键词:通信系统;实践教学;FPGA中图分类号:TP33;G642.423文献标识码:A文章编号:100820686(2009)0220086203DesignPracticeTeachinginCommunicationSystemBasedonFPGAXUELi2ni,CUIWei2xin(DepartmentofElectrical&ElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China)Abstract:Trad
3、itionalpracticeteachingsystemisconfrontedwithchallengesalongwiththeteachingreformincollegesanduniversities.Thecomprehensiveanddesignpracticeteachingshouldbeenhancedinordertospeedupthepracticeteachingreformandmeettheneedsofthesociety.Inthispaper,thedesignexper
4、i2mentofarandominterleaverbaseonFPGAisintroduced.AndbyapplyingFPGAtothedesignandcom2prehensiveexperimentteachinginthecommunicationengineeringspecialtyinourschool,anewideatostrengthenstudents'engineeringpracticeandinnovationabilitiesisputforward.Keywords:commu
5、nicationsystem;practiceteaching;FPGA实验教学是本科教学的重要组成部分,笔者近1FPGA开发系统年来在设计性实验和课程设计等环节中做了一些有益的探索,引入了Workbench、PSpice及Matlab等FPGA硬件包括:①基于乘积项PT技术以及2仿真软件,丰富了综合性和设计性实验的手段和内EPROM(或Flash)工艺的中小规模PLD;②基于容。在提高学生理论联系实际和综合运用所学知识查找表LUT技术和SRAM工艺的大规模FPGA。解决实际问题的能力培养方面,取得了显著的效果。
6、由于采用SRAM工艺的FPGA密度高、触发器多,本文将FPGA的开发工具运用到通信工程专通常用于10000门以上的大规模设计,适合做复杂业的综合性实验和课程设计等实践教学中。由于该的时序逻辑。软件具有很强的电子系统设计工程应用背景,与现FPGA的开发软件已相当完善,用户甚至不用详有的实验设备相结合,能够弥补现有实验手段的不细了解FPGA内部结构,就可用原理图完成设计。常足,增强设计性和综合性实践教学活动的创新性和用的开发工具是Altera公司提供的QuartusⅡ。工程应用性。一个比较大的完整项目应该采用层次化的
7、描述收稿日期:2008210209;修回日期:2009201212第一作者:薛礼妮(19732),女,硕士,工程师,主要从事信息与通信系统实验教学研究,E2mail:xln@ncepu.edu.cn第2期薛礼妮,崔维新:基于FPGA的通信系统设计性实践教学87方法,分成几个功能模块,定义好各个功能模块之间Wren的操作控制。Rden控制随机地址产生器产的接口,然后再细分各个模块具体实现,逐层进行仿生127位随机地址Rdad,输入数据在写信号Wren真验证。经过自动综合工具转换到门级电路网表控制下以顺序地址Wrad
8、写入交织存储器,然后在后,再用FPGA自动布局布线工具,把网表转换为读信号Rden控制下以随机地址Rdad读出数据,完具体电路布线结构。成交织过程。2FPGA在通信系统综合实验中的应用2.1通信实践教学模式分析“通信原理”课程的通信原理实验箱和数字通信实验箱主要包括:模拟调制和解调实验、信道编解码实验、数字调制实验和同步实验等。所有的实验基本上都是针对某个知识点进行设计和
