基于DE2的数字电路综合性实验改革和实践

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1、科技信息0高校讲坛oSCIENCE＆TECHNOLOGYINFORMATION2011年第29期基于DE2的数字电路综合性实验改革和实践蔡春晓(桂林电子科技大学教学实践部广西桂林541004)【摘要】在分析数字电路综合性实验引入EDA实验教学的必要性和可行性的基础上，结合Alcera公司的DE2开发板，设计出适合教学的EDA综合性实验内容。实验结果表明利用DE2开发板对数字电路综合性实验进行改革，改善了教学手段，丰富了教学内容，教学效果良好，对于教学水平的提高十分有益【关键词】数字电路；综合性实验；EDA；DE2开发板数字电路是一门实践性很强的基础性课程．知识更新换代的速度次的科研需

2、要。该实验室先后有3位教师参加了ALTERA中国公司很快．因此该课程设置的科学与否直接影响到理工科学生培养目标的上海办事处举办的培训学习班．并通过了认证测试．具备了开设利用实现程度。对学生实验能力、及思维能力和创新能力的培养都会起到CPLD／FPGA进行EDA实验的人员条件。非常重要的作用。随着社会对技术型、应用型人材需求的日益增长．毕业生的就业形势日趋严．就需要高校培养出具有创新精神和实践能力的人才．而实验教学是培养学生科技素质的重要环节．是培养创新能力的重要途径作为未来电子系统设计新领域的SOPC技术已经成为了国际新技术的热点．具有广阔的应用前景面对层出不穷的EDA新技术以及数字

3、系统设计方法的变革．适应社会对电子信息技术人才的需求，必须加大实践教学的力度．给学生创造实践动手的环境．只有这样，才能不断激发学生的主动性、积极性和创造性在数字电路实验教学中．综合性、设计性实验是理论和实际的接口通道．是将科学技术和理论知识转化为创新能力的一次锻炼机会．是培养工程意识、创新意识、经济意识、科技意识的重要途径。本文介绍基于Ahera公司的DE2开发板的数字电路综合陛实验改革和实践经验“一⋯。茹：嚣1数字电路综合性实验引入EDA实验教学的必要性和可行图1DE2实验板性2基于DE2的数字电路综合性实验设计综合性实验是指在学生具有一定基础知识和基本操作技能的基2．1综合性实验

4、内容设计础上运用某一课程或多种课程的综合知识．对学生实验技能和实验方随着高等教育大众化进程的推进．学生人数不断增多．同一班级法进行综合训练的一种复合性实验．其目的在于锻炼学生对知识综合学生的能力差别则不断拉大．如果用同一标准要求学生．将严重制约应用的能力．培养学生分析和解决复杂问题的能力．培养学生数据处学生的发展采用“设计性实验”后．这一问题更为突出，“因材施教”成理以及查阅中外文资料的能力设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件．由学生自行设计实验方案．并加以实现的实验，其目的在于为数字电路实验的迫切需要数字电路综合性实验的内容是非常宽泛培养学生的综合设计能力．激发学生的主动性和创

5、造性．提高学生认的．我们根据DE2开发板和数字逻辑电路课程的自身特点．设计了不识能力、组织能力和开拓创新的意识。综合性、设计性实验的开设，有同难度的EDA实验任务．分别是“可定时的八路数显抢答器研究和设计”(简称“八路抢答器的设计”)，“数字电子钟的设计”，“八路流水灯利于培养学生的实践能力．激发学生的思维活动．提高学生探索新问的设计”学生可以根据自己的能力进行选题。经过这样的处理，既保题的兴趣、认识事物的综合能力以及研究问题的能力：是实现素质教证了基本教学内容的落实．又使一部分优秀学生受到较好的培养．为育的良好途径．是深化实验教学改革．提高实验教学质量．改革实验教优秀人才的成长提供

6、了空间学模式．适应人才培养需要的重要举措在电子电路国家级实验教学2．1．1八路抢答器的设计示范中心建设及相关教改项目的推动下．我部数字电路实验教学精简基本验证性实验．删除不必要的验证实验，变验证为综合性、设计性实．。i#^’。’验．不断增加综合性和设计性实验的比重在丰富了实验教学内容．增加了综合性、设计性实验后．用传统的在实验箱或实验台进行实验由7椰l1于连接线多．插接线常有接触不良的现象且费时．这对排除故障造成很大的麻烦．在规定的学时内．有的同学观察不到实验现象．完不成实鬟：詈暑：l_43验任务，并且元件损耗大，实验开设成本太高．因此对于综合性、设计_g霹．1嘲‘性的实验项目应开展

7、EDA实验手段应用EDA技术是以计算机为工静具．设计者在EDA软件平台上用原理图输入方式设计数字系统．然后m_[由计算机自动地完成逻辑编译、化筒、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程、下载等工～Ⅻ堆黯作．EDA技术的出现极大地提高了电子电路设计效率和可行性．减轻图2八路抢答器参考电路图了设计者的劳动强度为了跟踪最新数字电子技术发展、高起点开设实验教学内容．我八路抢答器的设计涉及的知识点较多．基本电路的实现需要学