《基于fpga集成电路设计》课程标准

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1、《基于FPGA集成电路设计》课程标准课程名称：基于FPGA集成电路设计课程代码：建议课时数：64学分：4适用专业：微电子技术1.前言1.1课程定位本课程属于微电子技术专业的专业核心课程，适用于高等职业院校微电子技术专业,是本专业的专业必修课。使学生具有运用FPGA从事数字集成电路设计的基本能力，为从事该领域以及相关工作打下基础。前续课程为《电子电路分析及应用》，只有具备扎实的数字电子技术基础才能理解数字IC系统的性能指标，才能通过利用简单的逻辑门或者触发器搭建子模块电路。后续的开发主要是往SOC方向发展或者往大系统方向发展。在高速系统和大规模硬件系统设计时会出现一些在低速系统

2、和小系统中不存在的问题，这都属于FPGA系统高级开发领域。1.2设计思路本课程是学习数字集成电路设计的核心课程，听取了大量企业专家的意见和建议，对于本课程对微电子专业学生的重要性以及必要性有了足够的认识。因而，将此课程设置为专业核心课程。本课程是依据“2015年微电子技术专业工作任务与职业能力分析表”中的“数字集成电路设计”工作项目而设置的。其总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目过程中掌握核心技能，对重要的知识和技能点通过大量的项目完成来掌握，弱化非核心的知识点和技能。项目设计从易到难，从简到繁，

3、逐步升级，先学习基础准备知识，然后学习编程方法,最后应用到FPGA开发板上开发实战。前一个项目是下一个项目的基础，下一个项目是前一个项目的延伸。共划分为三个大主要工作任务，分别是基础知识、VerilogHDL语言和开发应用。在教学内容选取上，结合企业专家的意见以及本人在企业从事集成电路设计的经验，选取了注重实际设计和应用的内用，减少理论教学内容。对每个项目有明确的教学目标，不达目标不能算作项目的真正完成。改革和创新：为了提高教学效果，提高学生设计技能，结合教-学-做一体化思想，建议采用如下教学方法：项目任务法、理论试验模块捆绑法和例题模仿指引法。技能及其学习要求采取了“能做…

4、……………”的形式进行描述，知识及其学习要求则采取了“能描述……………………”和“能识记……………………”的形式进行描述，即区分了两个学习层次，“描述”指学生能熟练讲出知识点，“识记”指学生把握知识点的内涵及及其关系。该课程的总学时为64学时。学生自己动手完成项目不少于32学时。2．课程目标l能够用Verilog语言编写门级代码；l能够用Verilog语言编写数据流级代码；l能够用Verilog语言编写行为级代码；l能够将复杂的Verilog代码下载到FPGA版验证；l能够在FPGA板上开发简单的数字系统；3．课程内容和要求根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和

5、要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。序号学习单元/工作任务知识要求技能要求参考学时1可编程逻辑设计简介l能描述可编程逻辑器件的发展简史及分类l22FPGA/CPLD基本结构和FPGA设计流程l能描述FPGA基本结构l能识记FPGA开发设计流程l43数字逻辑电路基础知识l能认知组合逻辑电路l能认知时序逻辑电路l能正确写出真值表l能快速化简真值表l能快速判别时序电路时序44VerilogHDL硬件描述语言l能识记VerilogHDL硬件描述语言语法规则l能用门级建模方法对门级电路建模l能用数据流级建模方法对门级电路建模l能用行为级建模方法对门级电路建模l能用软件对Verilo

6、g代码进行仿真验证325FPGA开发流程及各步骤开发工具、集成开发环境的使用l能识记FPGA开发流程l会正确使用一种FPGA开发工具46FPGA开发设计实战ll能合理设计20分频器并进行FPGA板上验证l能合理设计跑马灯并进行FPGA板上验证l能合理设计8位数码扫描显示电路并进行FPGA板上验证l能合理设计数字跑表并进行FPGA板上验证l能合理设计交通控制器并进行FPGA板上验证204实施建议4.1教材选用(1)必须依据本课程标准选择教材。推荐教材为《VeilogHDL数字设计教程》，2012年出版，西安电子科技大学出版社，第二版，贺敬凯编。参考教材为《基于QuartusII

7、的数字系统VerilogHDL设计实例详解（第二版）》，周润景编著，电子工业出版社，2014年。推荐的教材充分体现了任务引领实践导向的课程设计思想，以工作任务为主线设计内容结构。推荐的教材以学生为本，文字通俗、表达简练，内容展现应图文并茂，图例与案例应引起学生的兴趣，重在提高学生学习的主动性和积极性。推荐的教材中注重实践内容的可操作性，强调在操作中理解与应用理论。4.2教学方法为了提高教学效果，提高学生设计技能，结合教-学-做一体化思想，建议采用如下教学方法：项目任务法：通过具体的项目来锻炼学生的实战能