15年秋_(电子实验1--数字逻辑)实验资料汇总(改2015-9-21)课案.doc

目 录 I．实验大纲 2 II．实验课程运行 4 II.1 运行图 4 II.2 课表 9 III．实验管理 9 III.1 实验组织及指导方法 9 III.2 单个实验运行 9 III.3 报告要求 10 IV．实 验 报 告 模 板 11 IV.1 实验设计方案 11 IV.2 功能验证 11 IV.3 硬件验证 12 IV.4 实验日志 12 V. 综合实验验收流程 13 VI. 综合实验选题报告模板 13 VII. 联系我们 14  I．实验大纲 课程名称：硬件技术基础实验1（数字电路与逻辑设计实验）(电子实验1) 英文名称： Hardware?technology experiment 课程编号：08528 本大纲主笔人：方恺晴 张洪杰 一、课程的总学时、学分及实验所占的学时、学分 总学时：32 总学分：1 实验学时：32 实验学分：1 二、实验适用专业：计算机科学、信息与安全、通信工程、智能、物联、必威体育官网网址、软件 三、实验配套教材 《计算机硬件技术基础实验教程》 方恺晴 张洪杰 刘三一编 清华大学出版社 四、实验的性质、任务与目的 硬件技术基础实验1是针对计算机科学技术、信息与安全及通信工程专业而开设的一门重要专业基础实践课，是计算机硬件技术的基础。该课程主要是数字电路与逻辑设计实验，采用新型EDA实验方法。 设立该课程的主要目的是让学生通过实验环节掌握数字电路与逻辑设计相关知识；培养学生的实验能力、实际操作能力，综合分析问题和解决问题的能力；培养严谨、踏实、科学的工作作风，为学生今后从事计算机硬件工作奠定实践基础；同时，在实践中进一步加强对理论知识的理解，使理论教学密切联系实际。 实验教学任务：掌握数字系统逻辑设计的EDA分析方法与设计方法。 通过数字系统的自行设计制作，拓展学生视野，掌握可编程逻辑器件开发，掌握现代EDA技术辅助设计数字逻辑电路及分析方法。 五、实验的软硬件环境及基本理论 1．EDA技术的软件开发环境： QUARTUSⅡ QUARTUSⅡ是ALTERA公司面向可编程器件开发的完全集成化开发环境之一。它以其功能强大，操作方便直观，易于入门，易于掌握，以及提供各类性能卓越的CPLD、FPGA器件而被作为EDA实验教学的首选软件环境。 2．硬件实验开发平台（自制DDA-Ⅰ、DDA-Ⅲ型实验箱、便携型DDA-I实验板） DDA系列实验箱是我院老师自己开发设计的数字系统实验平台。它以MAX+plusⅡ、QUARTUSⅡ为软件环境，主芯片分别采用FLEX10K20、CYCLONE EP1C6Q240C6。资源丰富，如电平指示灯LED数码管、电平开关、脉冲按键开关、频率可调的时钟信号、可扩充的I/O资源、JTAG标准的下载等。 3. 基本理论 数字电路分析及设计方法、 常用电子元器件的性能、常用电子仪器的使用方法；EDA技术进行电路设计的新方法；门电路、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计、集成电路及数字系统设计等的原理，方法。 六、实验方式与基本要求 实行半开放式实验教学（除正常上课时间外，实验室全开放）。学生根据自己的实际能力在完成必做的实验项目基础上，可选做其它选做实验项目。完成选做实验项目者可适当加分。 分组形式课堂时间完成本次实验，按强弱搭配的原则每4人1小组，组长负责协助教师指导并督促组员按时按质按量完成实验任务。 基本要求：独立完成实验预习；独立完成实验电路的设计和进行实验操作并撰写实验日志及实验报告；掌握数字系统实验平台的开发方法；掌握可编程器件的组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计以及数字系统验证调试方法。 七、实验项目的设置与内容提要 序号 实验项目 实验 学时 每组 人数 实验 类型 实验 要求 内 容 提 要 主要仪器 相关软件 1 软硬件平台的使用1 9 1 综合 必修 了解FPGA工作原理、特性及设计流程；熟悉并掌握开发工具quartus2及硬件平台的安装及使用；通过具体实例掌握数字系统的设计流程及各种设计方法（图形法、硬件语言描述法、层次设计法等），掌握图形法的注意事项及画图技巧等 自制数字系统实验平台；软件QUARTUSII 2 测试1 2 1 设计 必修 FPGA简单工程开发流程训练。 软件：QUARTUSII 3 组合电路 2 1 综合 必修 通过组合电路设计的具体实例学习VHDL语言进行PLD设计的流程及VHDL语言的编写规范；掌握硬件电路设计的调试与验证方法；了解LPM的定制过程，学习基于LPM宏功能模块的工程设计。 自制数字系统实验平台；软件：QUARTUSII 4 触发器 2 1 综合 必修 用定制及元件例化的方法实现电路的顶层设计 自制数字系统实验平台；软件：QUARTUSII 5 移