数字电路与逻辑设计 于俊清 微课版（第8、9章）教案 数模与模数转换电路、可编程逻辑器件.docx

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第8章数/模与模/数转换电路

本章的主要知识点为典型的数/模转换电路与模/数转换电路。

参考学时

2学时（总32学时时不讲，课时为48课时可分配2学时）。

教学目标（能力要求）

掌握典型的数/模转换电路以及主要的技术参数；

掌握典型的模/数转换电路以及主要的技术参数；

教学重点

典型的数/模转换电路：包括数/模转换的原理；典型的数/模转换电路，包括权电阻网络DAC、倒T形电阻网络DAC、权电流型DAC的工作原理。

数/模转换电路的主要技术参数：包括转换精度和转换速度。

典型的模/数转换电路：包括模/数转换的原理；典型的模/数转换电路，包括并行比较型ADC、逐次逼近型ADC、双积分型ADC的工作原理。

模/数转换电路主要技术参数：包括转换精度和转换时间。

教学难点

数/模转换电路：如何计算典型DAC输入给定数字量时的模拟量输出。

模/数转换电路：不同类型模/数转换电路的特点，主要是转换时间。

教学主要内容

数/模转换与模/数转换概述（5分钟）

数/模转换器（40分钟）

数/模转换原理

典型的数/模转换器电路

数/模转换器的主要技术参数

集成数/模转换器

模/数转换器（45分钟）

模/数转换原理

典型的模/数转换器电路

模/数转换器的主要技术参数

集成模/数转换器

教学过程与方法

数/模转换与模/数转换概述（5分钟）

简要介绍数/模转换与模/数转换框架。

数/模转换器（40分钟）

数/模转换原理

简要介绍数/模转换的原理和组成。

典型的数/模转换器电路

详细说明权电阻网络DAC和倒T形电阻网络DAC的工作原理和输出电压的计算，简要介绍权电流型DAC的工作原理。

数/模转换器的主要技术参数

简要说明DAC的主要技术参数：转换精度和转换速度。

集成数/模转换器

简要说明集成DAC0832的结构和工作方式。

模/数转换器（45分钟）

模/数转换原理

简要介绍模/数转换的工作原理和过程。

典型的模/数转换器电路

详细说明并行比较型ADC、逐次逼近型ADC、双积分型ADC的工作原理和特点。

模/数转换器的主要技术参数

简要说明ADC的主要技术参数：分辨率、转换误差和转换速度。

集成模/数转换器

简要说明集成ADC0809的结构和工作方式。

第9章可编程逻辑器件

本章的主要知识点包括PLD的发展、FPGA和PLCD的发展和原理，以及基于FPGA的设计过程。

参考学时

2学时（总32学时时不讲，课时为48课时可分配2学时）。

教学目标（能力要求）

能够描述PLD的发展过程；

能够识别PROM、PLA和PAL的结构异同，并使用PROM、PLA和PAL进行电路设计；

能够解释FPGA设计的方法和过程。

教学重点

PROM、PLA和PAL的结构异同及设计方法；

了解FPGA设计的方法、步骤。

教学难点

基于FPGA设计的方法

主要由独立开设的《verilog语言》完成，课程教学阶段要让学生对实际电路和编程相对应。

教学主要内容

PLD概述（15分钟）

PLD的发展

PLD的一般结构

PLD电路表示法

低密度可编程逻辑器件（60分钟）

复杂可编程逻辑器件（3分钟）

CPLD简介

CPLD典型器件

现场可编程门阵列（4分钟）

FPGA简介

XilinxFPGA典型器件

FPGA设计流程

FPGA和CPLD对比（3分钟）

Vivado开发环境及设计流程（5分钟）

Vivado设计套件简介

Vivado设计套件中的FPGA设计流程

教学过程与方法

PLD概述（15分钟）

PLD的发展

用一分钟简短介绍PLD的发展历程。

PLD的一般结构

简单介绍PLD的基本组成。

PLD电路表示法

简单介绍PLD电路的表示方法。

低密度可编程逻辑器件（60分钟）

介绍PROM的结构、类型及应用。

介绍PLA的结构、类型及应用。

介绍PAL、GAL的结构、类型。

复杂可编程逻辑器件（3分钟）

CPLD简介

介绍CPLD的结构。

CPLD典型器件

介绍CPLD的典型器件。

现场可编程门阵列（4分钟）

FPGA简介

介绍FPGA的结构。

XilinxFPGA典型器件

介绍FPGA的典型器件。

FPGA设计流程

介绍FPGA的设计流程。

FPGA和CPLD对比（3分钟）

介绍FPGA和CPLD的对比。

Vivado开发环境及设计流程（5分钟）

Vivado设计套件简介

介绍Vivado设计套件。

Vivado设计套件中的FPGA设计流程

介绍Vivado设计套件中的FPGA设计流程。