电子教学改革摘要.ppt

改革电子课程实践教学的具体手段 CY8CKIT-050 开发板外观 开放式电子实践教学平台参考书 Cypress PSoC设计指南系列参考书籍 （化工出版社出版） 可编程片上系统PSoC设计指南（已经出版） 目标：针对PSoC3/5的单片机/嵌入式 8051片上可编程系统原理及应用（已经出版） 目标：针对PSoC3的单片机设计（RTX51 Tiny操作系统） PSoC模拟与数字电路设计指南（已经出版） 目标：针对本科/高职电子课程实验教学，手把手学习 混合嵌入式、信号设计（8月出版） 目标：针对PSoC1的嵌入式设计 Cortex-M3片上可编程系统原理及应用（8月出版） 目标：针对PSoC5的嵌入式设计（μC/OS-III操作系统） 开放式电子实践教学平台参考书 开放式电子实践教学平台参考设计 全书包含本科/高职模拟/数字电子课程教学所需要 的设计实例。 模拟电路设计部分： 简单运算放大器设计 同相放大器的设计 反相放大器的设计 仪表放大器的设计 积分器和微分器的设计 一阶有源滤波器的设计 二阶有源滤波器的设计 基于非线性元件的电路设计 波形发生器的设计 开放式电子实践教学平台参考设计 数字电路设计部分： SIO特性测试及应用 逻辑表达式及最小化实现 编码器和译码器的设计 码转换的设计 多路复用器的设计 多位数字比较器的设计 算术运算单元的设计 锁存器和触发器的设计 寄存器的设计 有限自动状态机的设计 计数器的设计 基于查找表的数字系统的设计 多谐振荡器的设计 复杂数字系统的高层次描述 开放式电子实践教学平台参考设计 好处表现在： 学生人手一块； 随时随地就可以搭电路，不要在为教学资源的不足发愁； 在芯片里通过搭积木（IP）的方式，组成最终的模拟和数字混合 系统； 实验室只需提供测试仪器（信号源、示波器，再提供点电阻和电 容器件） 老师从困惑中解脱出来，只要制定好每个设计的设计目标和评价 的方法，剩下的让学生自己实现，老师只负责答疑和检查结果。 由于采用的是基于原理图的设计方法，学生也能知道很多设计电 路图的过程，真正的了解什么是电子设计自动化EDA； 由于模拟和数字电路都是从头一点点实现，而不是简单的使用， 将抽象的理论知识，通过学生自己搭“积木”弄清楚全部的细节问 题。学生的主观能动性和积极性将被充分的调动。 开放式电子实践教学平台参考设计 同相放大器原理图 开放式电子实践教学平台参考设计 交流-直流变换电路原理图 开放式电子实践教学平台参考设计 一个化简后的3变量逻辑的原理图界面 状态转移逻辑和状态寄存器的设计 开放式电子实践教学平台参考设计 状态寄存器 状态转移逻辑 开放式网络教学平台 和与非网合作,分别开通 1. 北化XILINX学习社区 2. 北化CYPRESS学习社区 将培训的资料和书的PPT讲义,案例共享在网络上共 国内教师和学生免费的使用. 基于项目实训为导向 创新平台为载体 电子专业实验教学改革的几点思考 2012.07 创新平台的背景 集成电路的发展趋势 集成化 小型化 模块化 将原来使用分立元 器件实现的功能, 集成到一个芯片上 器件工艺的改进, 将器件内按照不同 功能划分版图, 创新平台的背景 未来电子系统的发展趋势 “电路板”级 “芯片”级 电路板上搭“积木” 芯片上搭“积木” 平台的变化，要求未来设计者能产生个性化的、差异化的设计 基于“芯片”级的“系统级”设计能力，是对未来电子设计人员的要求 嵌入式系统 单芯片上实现嵌入 式系统的典型应用 创新平台的背景 片上系统(System-on-Chip, SOC)技术的不断发展,也反 映了半导体技术的发展潮流。 片上系统绝对不是一个IP核在单芯片内的集成，而是 在更高层次上考察了“系统级”设计的能力，设计的“智 慧”，这个智慧就是“从扎实的理论和工程实践知识”， 在单芯片内实现“创意性的设计。 创新平台的背景 美国Xilinx公司推出的ZyNQ-7000可扩展处理平台 EPP,将ARM硬核处理器、可编程门阵列、ADC转换器 等集成在单芯片上实现。 为数字系统设计和嵌入式系统的传统设计方法，带来了一场深刻的“革命”。 推动了未来在培养“创新人才”方法上的改革。 创新平台的背景 创新平台的背景-值得期待 创新平台的背景-值得期待 创新平台的背景 比如: