课程概述

本课程是电子信息专业和应用电子专业的专业核心课，主要培养学生掌握现代电子技术的设计方法，具有电子设计自动化应用能力。要求学生通过课程的学习和实验，初步掌握常用EDA工具的使用方法、FPGA的开发技术以及VHDL语言的编程方法。能比较熟练地使用QuartusII等常用EDA软件对FPGA和CPLD作一些简单电路系统的设计，同时能较好地使用VHDL语言设计简单的逻辑电路和逻辑系统，学会行为仿真、时序仿真和硬件测试技术，为现代EDA工程技术的进一步学习，ASIC器件设计以及超大规模集成电路设计奠定基础。

课程以5个教学项目（学习情境）+1个综合课程设计为载体开展教学，将教学项目分为易中难三个等级，并根据难易程度将其分为封闭性、开放型和开发创新型三种模式。封闭性的教学，主要采取引导法教学，老师全面指导学生完成任务；开放型强化学生的计划与自查能力，强调学生自学能力的培养、 能根据任务书要求自主完成项目设计；开放创新型强化学生独立完成工作过程及创新能力，老师只布置任务，完成任务的方式方法完全有学生自由发挥，老师几乎不做指导。

课程教学以基于工作过程的教学模式展开，以六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）实施教学，突出学生动手能力、自学能力、创新能力及岗位能力等各项素质培养。


证书要求

任课教师：  粟慧龙            考核方式：   基于6个项目的考核（60%）+理论考试40%

序号

考核项目

考核标准

考核点

要求

考核

方式

所占

比例

考核

时间

1

项目一：

1位全加器的原理图输入设计

职业态度与素养、6S管理

具体要求见第6项

过程考核结果考核

5%

第

1-3周

过程考核

EDA设计流程、PLD的选型、开发板的使用，全加器设计方法、编程技能、调试方法

项目结果考核

全加器项目最终完成情况

2

项目二：

4路抢答器的原理图输入设计

职业态度与素养、6S管理

具体要求见第6项

过程考核结果考核

10%

第

3-5周

过程考核

抢答器原理、调用集成模块实现时序逻辑电路的方法，译码器操作方法、编程技能、调试方法

项目结果考核

抢答器项目最终完成情况

3

项目三：

数码管显

示译码器的VHDL设计

职业态度与素养、6S管理

具体要求见第6项

过程考核结果考核

10%

第

5-7周

过程考核

VHDL基本要素、并行语句，译码器操作方法、编程技能、调试方法

项目结果考核

译码器项目最终完成情况

4

项目四：

秒表的VHDL设计

职业态度与素养、6S管理

具体要求见第6项

过程考核结果考核

10%

第

8-11周

过程考核

VHDL顺序语句、同步异步时序逻辑电路的设计方法，秒表的操作方法、编程技能、调试方法

项目结果考核

计数器项目最终完成情况

5

项目五：

数字时钟的原理图VHDL混合设计

职业态度与素养、6S管理

具体要求见第6项

过程考核结果考核

10%

第

11-13周

过程考核

层次性设计方法，秒表的电路设计，程序编写、调试方法

项目结果考核

秒表项目最终完成情况

6

项目六：

综合课程设计

职业态度与素养、6S管理

具体要求见第6项

过程考核结果考核

15%

第

14-16周

过程考核

层次性设计方法，电路设计，程序编写、调试方法。

项目结果考核

项目最终完成情况

7

职业态度与素养、6S管理

学习态度、6S管理

不迟到、早退、旷课，上课认真，认真执行6S管理要求

考勤等平时教学记录

记入平时每个项目成绩中

全程

课堂提问、作业

能认真完成作业，完成质量，认真积极回答问题

团队合作

积极与小组成员沟通、承担工作任务，共同完成训练项目


预备知识

模拟电子技术

数字电子技术

授课大纲


周次

项目

主　要　内　容

课型

课时

累计课时

场地

要求

备注

 

项目一：

1位全加器的原理图输入设计

理实一体化

12

 

EDA技术应用中心

 

1

资讯：

1． 布置任务

2． EDA技术发展概况及特点

3． EDA技术的设计流程

4． PLD的基本原理、结构、分类及特点

5． MAX II及EPM240器件

6． MAX II开发板原理图的识读

讲授

4

4

EDA技术应用中心

多媒体

2

计划决策：

1． 以小组为单位，制定项目执行计划

2． 确定全加器的设计方案

3． 确定项目工作计划

讨论

2

6

EDA技术应用中心

 

2

实施：

1． 进行项目的原理图输入、编译、管脚分配、下载；

2． 进行开发板调试、验证；

3． 对设计进行修改完善，拓展全加器功能。

实践

4

10

EDA技术应用中心

 

3

检查评估：

1． 对项目的检查、反馈，填写检查单

2． 对学生项目完成情况及态度等方面进行评估，填写评价表

检查

评价

2

12

EDA技术应用中心

 

 

项目二：

4路抢答器的原理图输入设计

理实一体化

8

 

EDA技术应用中心

 

3

资讯：

1． 布置任务

2． 抢答器原理分析

3． 时序逻辑电路的EDA设计方法

4． 常用74系列模块的调用

讲授

4

16

EDA技术应用中心

多媒体

3

计划决策：

1． 以小组为单位，制定项目执行计划

2． 确定抢答器的设计方案

3． 确定项目工作计划

讨论

0

16

EDA技术应用中心

 

4

实施：

1． 进行项目的原理图输入、编译、管脚分配、下载；

2． 进行开发板调试、验证；

3． 对设计进行修改完善，拓展抢答器功能。

实践

2

18

EDA技术应用中心

 

5

检查评估：

1． 对项目的检查、反馈，填写检查单

2． 对学生项目完成情况及态度等方面进行评估，填写评价表

检查

评价

2

20

EDA技术应用中心

 

 

项目三：

数码管显示译码器的VHDL设计

理实一体化

12

 

EDA技术应用中心

 

5

资讯：

1． 布置任务

2． 硬件描述语言VHDL的发展概况

3． 硬件描述语言VHDL的基本要素。

4． VHDL的并行语句

5． 利用VHDL并行语句设计组合逻辑电路的方法

讲授

4

24

EDA技术应用中心

多媒体

5

计划决策：

1． 以小组为单位，制定项目执行计划

2． 确定显示译码器的设计方案

3． 确定项目工作计划

讨论

2

26

EDA技术应用中心

 

6

实施：

1． 进行项目的VHDL程序输入、编译、管脚分配、下载；

2． 进行开发板调试、验证；

3． 对设计进行修改完善，拓展显示译码器功能。

实践

4

30

EDA技术应用中心

 

7

检查评估：

1． 对项目的检查、反馈，填写检查单

2． 对学生项目完成情况及态度等方面进行评估，填写评价表

检查

评价

2

32

EDA技术应用中心

 

 

项目四：

秒表的VHDL设计

理实一体化

10

 

EDA技术应用中心

 

8

资讯：

1． 布置任务

2． VHDL的主要描述语句（二）--顺序语句

3． VHDL设计同步、异步时序逻辑电路

4． VHDL语言设计各功能模块以及模块间的接口

讲授

2

34

EDA技术应用中心

多媒体

9

计划决策：

1． 以小组为单位，制定项目执行计划

2． 确定秒表的设计方案

3． 确定项目工作计划

讨论

2

36

EDA技术应用中心

 

10

实施：

1． 进行项目的VHDL程序输入、编译、管脚分配、下载；

2． 进行开发板调试、验证；

3． 对设计进行修改完善，拓展计数器功能。

实践

4

40

EDA技术应用中心

 

11

检查评估：

1． 对项目的检查、反馈，填写检查单

2． 对学生项目完成情况及态度等方面进行评估，填写评价表

检查

评价

2

42

EDA技术应用中心

 

11

项目五：

数字时钟的原理图VHDL混合设计

理实一体化

10

 

EDA技术应用中心

 

11

资讯：

1． 布置任务

2． VHDL子程序及程序包的调用

3． 原理图及VHDL混合设计方法

4． 数字时钟的原理

讲授

4

46

EDA技术应用中心

多媒体

11

计划决策：

1． 以小组为单位，制定项目执行计划

2． 确定数字时钟的设计方案

3． 确定项目工作计划

讨论

0

46

EDA技术应用中心

 

12

实施：

1． 进行项目的原理图和VHDL程序输入、编译、管脚分配、下载；

2． 进行开发板调试、验证；

3． 对设计进行修改完善，拓展秒表功能。

实践

4

50

EDA技术应用中心

 

13

检查评估：

1． 对项目的检查、反馈，填写检查单

2． 对学生项目完成情况及态度等方面进行评估，填写评价表

检查

评价

2

52

EDA技术应用中心

 

14

项目六：

综合课程设计

理实一体化

8

 

EDA技术应用中心

 

14

资讯：

5． 布置任务

6． VHDL子程序及程序包的调用

7． 原理图及VHDL混合设计方法

8． 综合课题的原理

讲授

2

54

EDA技术应用中心

多媒体

14

计划决策：

4． 以小组为单位，制定项目执行计划

5． 确定综合课题的设计方案

6． 确定项目工作计划

讨论

0

54

EDA技术应用中心

 

15

实施：

4． 进行项目的原理图和VHDL程序输入、编译、管脚分配、下载；

5． 进行开发板调试、验证；

6． 对设计进行修改完善，拓展秒表功能。

实践

4

58

EDA技术应用中心

 

16

检查评估：

3． 对项目的检查、反馈，填写检查单

4． 对学生项目完成情况及态度等方面进行评估，填写评价表

检查

评价

2

60

EDA技术应用中心