（1）课程简介

本课程以目前流行的Xilinx 7系列FPGA的开发为主线，全面讲解FPGA的原理及电路设计、Verilog HDL语言及VIVADO的应用，并循序渐进地从组合逻辑、时序逻辑的开发开始，深入到FPGA的基础应用、综合应用和进阶应用。

课程紧密结合数字电路课程，对数字电路的实现进行验证，并提供了数字设计开发的平台。课程的Verilog HDL语言部分和C语言比较类似，因此可以借用C语言的一些知识来快速学习Verilog HDL，但硬件设计和软件是不同的，对其区别性在本课程中会重点强调。

本课程具有理论和实践紧密结合的特点，在内容的设计上既重视基础理论知识的认知过程，又通过由易到难的19个实践逐步提高理论知识及培养开发能力。通过这门课程的学习，可以达到的FPGA开发初级水平。

配套MOOC课程，电子科技大学“数字逻辑设计及应用”，负责人姜书艳。本课程和该课程可同步学习或在该课程之后学习。

 （2）课程的4条主要线索：

第一条线索是工程， 19个由易到难循序渐进的工程实例分散在第三章开始到第七章。例如最简单的工程是多数表决器，就是第三章组合逻辑设计实践的第一个工程，非常适合入门，通过这个工程掌握开发的各个步骤，巩固HDL语言，因此是“我的第一个工程”。最后一章的工程是实现多通道电压表和简单的示波器，就需要大量的逻辑处理，调用前面工程实现的模块和IP，最后为了调试加入的VIVADO内置逻辑分析仪解决调试方面的问题，难度与一般的工程应用接轨。

第二条线索是工程Verilog HDL的学习。在第二章是关于Verilog HDL的基础内容，虽然精简但是包含了所有核心的内容。读者完全通过只学习本课程中Verilog HDL部分就能完成所有的基础的FPGA设计开发。对于在工作中遇到需要特殊解决的问题，可以通过百度等手段查找资料或参考其他书籍和文献。

第三条线索就是VIVADO的开发，包括了VIVADO安装、工程和文件的组织、综合实现及下载、管脚约束、仿真、电路查看、IP核的使用和设计、VIVADO下XADC及BRAM的开发、内置逻辑分析仪的使用等等。VIVADO的开发单先简单在第二章的最后部分描述，然后在后续章节的实践中进行的应用，逐步掌握VIVADO。

第四条线索是数字电路的应用，因此第三章是组合逻辑设计，第四章是时序逻辑的设计。我认为数字电路是学习FPGA的基础，而通过FPGA实践能够真正掌握数字电路。 

（3）课程章节内容：

第一章是FPGA的原理和电路设计，因此后续的开发需要知道管脚的分配，所以将电路设计放在最前面。

第二章是Verilog HDL以及VIVADO的简介。

第三章是组合逻辑设计，包含了“我的第一个工程”--多数表决器。

第四章是时序逻辑，通过第四章的学习后，学生如果认真实践，对数电的理解和掌握会加强，对FPGA的开发也有点熟练了。

第五章是实践部分。实现流水灯、数码管动态显示、VGA显示工程、行列按键识别及消抖、电子秒表，音频播放等，进一步提高开发和应用能力。

已更新增加BRAM和 电压表及示波器、图像识别等内容。

第六章是进阶部分

已添加新版考试

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。