本课程主要面向计算机专业的本科生,对于自动化、电子信息等专业的本科生也有较高的参考价值。本课程是一门理论性、工程性和实践性较强的专业基础课。本课程作为“大学物理”与“计算机组成与系统结构”课程之间衔接的桥梁,通过相关的教学活动,帮助学生获得以下收获:
1. 理解复杂数字系统/计算机系统中基本逻辑单元的工作原理与功能模块的构建方法;
2. 掌握复杂数字系统的Top-Down(自顶向下)的设计流程;
3. 掌握硬件描述语言Verilog的基本语法与使用Verilog语言描述基本逻辑电路的方法;
4. 通过具体实例理解数字系统设计中分析问题和解决问题的方法。
通过本课程的学习,使学生全面、系统的掌握现代数字系统设计的基本原理和基本方法。具体目标包括:
1. 掌握MOS晶体管的基本工作原理;
2. 掌握使用MOS晶体管构造基本逻辑门的方法;
3. 掌握使用基本逻辑门构造基本电路模块的方法以及相关的优化方法;
4. 掌握寄存器传输(Register Transfer Level,RTL)模型的基本原理,以及使用RTL模型进行静态时序分析的方法;
5. 掌握硬件描述语言Verilog的基本语法以及硬件描述语言的仿真机理;
6. 掌握使用Verilog语言规范描述四种基本逻辑电路(组合逻辑、寄存器、存储逻辑和总线)的方法;
7. 掌握有限状态机(Finite State Machine,FSM)的规范描述方法;
8. 通过具体实例,掌握数字系统设计中的模块划分、状态机划分、资源共享等方法;
9. 普遍提高学生的硬件设计素养。
大学物理,电子线路
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 http://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
数字逻辑与Verilog设计,第三版,Stephen Brown & Zvonlco Vrancisc 著,罗嵘 选译,清华大学出版社
数字集成电路:设计透视,第二版,Jan M. Rabaey 等著,清华大学出版社(影印版)
Verilog数字系统设计教程,第四版,夏宇闻,韩彬 著,北京航空航天大学出版社