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FPGA原理与应用
第1次开课
开课时间: 2020年03月02日 ~ 2020年07月09日
学时安排: 待定
当前开课已结束 已有 156 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=随着半导体技术的发展,FPGA作为典型的可编程逻辑器件,由于具有高集成度、灵活性和更强的逻辑功能,在通信、人工智能、机器学习等方面应用十分广泛。《FPGA原理与应用》课程使学习者了解FPGA器件的结构原理,掌握FPGA器件的应用开发方法,初步具备FPGA应用开发能力。
随着半导体技术的发展,FPGA作为典型的可编程逻辑器件,由于具有高集成度、灵活性和更强的逻辑功能,在通信、人工智能、机器学习等方面应用十分广泛。《FPGA原理与应用》课程使学习者了解FPGA器件的结构原理,掌握FPGA器件的应用开发方法,初步具备FPGA应用开发能力。
—— 课程团队
课程概述

《FPGA原理与应用》课程是电子信息类专业的必修课程。课程内容主要包括:可编程逻辑器件结构和原理、可编程逻辑器件开发平台应用、硬件描述语言(Verilog HDL)基础、基础数字逻辑设计与验证、较复杂数字系统设计与验证。通过本课程学习,学习者掌握可编程逻辑器件开发技术,硬件描述语言的编程方法,电路模块及测试模块的设计方法,培养学习者具备应用EDA工具进行较复杂数字电路系统设计与验证的创新设计思维,以及对较复杂数字逻辑电路/系统建模、综合、仿真、验证的创新设计能力和工程实践能力。

《FPGA原理与应用》课程项目实例采用Quartus II、Modelsim软件开发设计。

课程大纲
认识可编程逻辑器件
课时目标:了解可编程逻辑器件的发展、结构,以及开发方法和流程。
1.1 可编程逻辑器件的工艺
1.2 可编程逻辑器件的发展
1.3 可编程逻辑器件的结构
1.4 可编程逻辑器件的开发流程
FPGA开发平台的使用
课时目标:掌握安装Quartus II软件安装与使用方法、Modelsim基本仿真方法,了解FPGA器件的一般开发流程。
2.1 Quartus II软件的安装
2.2 工程和设计文件的创建
2.3 加法器设计
2.4 功能仿真和时序仿真
2.5 管脚配置和下载验证
Verilog HDL语言基础
课时目标:掌握Verilog HDL电路模块结构、数据类型、运算符、表达式、变量和常用语句等,能进行典型数字电路模块设计和仿真。
3.1 Verilog HDL模块的一般结构
3.2 数据类型
3.3 模块实例引用语句
3.4 运算符
3.5 连续赋值语句
3.6 if条件语句
3.7 case多路分支语句
3.8 循环语句
3.9 Verilog HDL基本建模方法
典型数字电路设计
课时目标:掌握常用组合逻辑电路、时序逻辑电路设计方法和仿真激励编写方法。
4.1 编码器设计
4.2 二进制译码器设计
4.3 七段显示译码电路设计
4.4 锁存器设计
4.5 D触发器设计
4.6 寄存器和移位寄存器设计
4.7 计数器设计
4.8 分频器设计
4.9 函数和任务的使用
项目设计实践
课时目标:通过较复杂数字系统设计,掌握项目层次化设计方法、有限状态机原理及应用、IP核调用方法、嵌入式分析仪使用方法等,了解综合项目设计流程。
5.1 数字钟设计
5.2 交通灯设计
5.3 信号发生器设计
5.4 数字电压表设计
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预备知识

数字电路基础、电子测量技术

参考资料

[1]王静霞.FPGA/CPLD应用技术(Verilog语言版)第2版.电子工业出版社.2014.7

[2]夏宇闻等译.Verilog HDL数字设计与综合.电子工业出版社.2015.8

[3]罗杰.Verilog HDL与FPGA数字系统设计.机械工业出版社.2018.8


Quartus II 13.1软件百度网盘下载链接地址:

https://pan.baidu.com/s/15NedDgy6D_72oh42SmNFeQ   提取码:sfwq


北京信息职业技术学院
4 位授课老师
张智慧

张智慧

副教授

国佳

国佳

副教授

林海峰

林海峰

副教授

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