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SPOC学校专有课程
第1次开课
开课时间: 2025年02月23日 ~ 2025年05月31日
学时安排: 4学时/周
当前开课已结束 已有 15 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=本课程是计算机、软件工程等专业选修课程,培养学生基于FPGA的嵌入式系统的设计和工程实践能力。通过本课程的学习,使学生掌握基于硬件描述语言(Verilog HDL)的硬件设计方法,熟练掌握FPGA设计流程,熟悉集成开发环境下的FPGA设计、仿真与验证,具有基于FPGA的嵌入式系统协同设计的工程能力。
本课程是计算机、软件工程等专业选修课程,培养学生基于FPGA的嵌入式系统的设计和工程实践能力。通过本课程的学习,使学生掌握基于硬件描述语言(Verilog HDL)的硬件设计方法,熟练掌握FPGA设计流程,熟悉集成开发环境下的FPGA设计、仿真与验证,具有基于FPGA的嵌入式系统协同设计的工程能力。
—— 课程团队
课程概述

  本课程的学习目标是使学生更深入地理解和掌握FPGA程序分析与设计的基本方法,熟练运用Verilog HDL硬件描述语言,应用可综合设计和层次化设计方法,熟练运用ISEModelSimSynplifyChipScope等软件工具。课程立足于FPGA逻辑设计与可综合方法,为FPGA优化设计奠定基础,能够为未来软硬件协同设计提供底层优化方案。

  通过本课程的学习,能够进一步掌握数字逻辑的设计与实现方法,实现全数字化的大规模并行化硬件程序设计和FPGA项目开发。

  

授课目标

本课程是为了使学生交接FPGA技术前沿,具有撰写技术调研报告和硬件开发工程文档能力,掌握常用FPGA软件开发测试工具和硬件验证平台的使用方法,熟练运用ISE、ModelSim、Synplify、ChipScope等硬件开发工具,同时能够掌握FPGA的结构原理和编程方法,具有分析、设计、编码、和维护FPGA功能模块的能力。

成绩 要求

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 https://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。


课程大纲

第一章 绪论

1.1 FPGA简介

1.2 Xilinx FPGA产品、应用领域

第一章单元作业

第一章单元测验

第二章 Verilog HDL语言

2.1 Verilog HDL语言要素

2.2 Verilog HDL表达式

2.3 Verilog HDL建模

2.4 Testbench验证

附件:第2章练习题及参考答案

第二章 单元作业

第二章 单元测验

第三章 集成开发环境

3.1 集成开发环境安装配置

3.2 ISE工程开发流程

第三章 单元作业

第三章 单元测验

第四章 FPGA组件设计

4.1 原语与IP核

4.2 ISE进阶

第四章 单元测验

第四章 单元作业

第五章 FPGA应用系统开发

5.1 可综合设计方法

5.2 大规模FPGA应用设计方法

5.3 基于FPGA的可编程嵌入式开发

课外选学 Vivado简介

第五章 单元测验

第五章 单元作业

预备知识

《模拟与数字电路》《计算机组成原理》《程序设计基础与C程序设计》《数据结构与算法》

参考资料

教材:

《Xilinx FPGA开发实用教程》(第2版). 徐文波、田耘 编著,清华大学出版社,2012.


参考资料:

《Verilog HDL数字设计与综合》(第2版). Samir Palnitkar著,电子工业出版,2009.

《FPGA系统设计与实例》.杨晓慧、杨旭 编著,人民邮电出版社, 2010.

常见问题

Q :  选用什么版本的集成开发环境或仿真工具?

A :  根据用户计算机软硬件配置进行选择,本课程主要介绍windows操作系统环境下的工具使用。ISE与OS的版本兼容性可参考Xilinx官网的对照表:https://www.xilinx.com/support/answers/18419.html

源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

大连理工大学
1 位授课老师
王洁

王洁

副教授

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