一类型-天津教育招生考试院.DOC

天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：数字系统设计与PLD应用技术 课程代码：0816、4180、4658 第一部分 课程性质与目标 课程性质与特点： 本课程是高等教育自学考试电子信息工程专业所开设的专业课之一，它是一门理论联系实际、应用性强的课程。本课程以数字电子系统的分析与设计以及PLD应用技术为基本内容，以硬件描述语言实现PLD数字系统设计方法为主要研究对象，研究如何采用描述工具建立数字系统描述模型，选择适当PLD器件、采用相应的软件开发系统来实现待设计系统。 二、课程目标与基本要求 通过本课程的学习，目的是使考生从功能电路设计转向系统设计，由传统的通用集成电路的应用转向可编程逻辑器件的应用，从硬件设计转向硬件软件高度渗透的设计，从而拓宽数字技术知识面和设计能力。课程的基本要求是掌握数字设计的基本方法，算法的设计方法， VHDL语言的基本概念、语法特征和应用，以及PLD的原理、组成及应用。 三、与本专业其它课程的关系 《数字系统设计与PLD应用技术》是电子信息工程专业大学本科学生必修的专业技术课程，它和电子信息工程专业的许多其他课程有着密切的关系。其先修课程是《数字电路与逻辑设计》。 第二部分 理论内容与考核目标 第一章 数字系统设计方法 一、学习目的与要求 通过本章学习，正确掌握数字系统的基本模型、基本结构和设计步骤，要求在熟悉这些内容的基础上，重点掌握系统设计的基本方法。 二、考核知识点与考核目标 （一）绪言 （一般） 识记：数字系统的基本概念，数字系统的特点 理解：数字系统的动态模型，数字系统的算法模型，数字系统的基本结构 （二）数字系统设计的一般步骤 （重点） 理解：系统逻辑功能的确定，系统的描述，算法的设计，电路结构的选择，电路的实现 应用：多级系统及其结构 （三）数字系统设计方法论 （次重点） 理解：自上而下的设计方法及设计原则 自下而上的设计方法及设计原则 自关键部件开始设计的方法 系统数据流驱动设计方法和系统控制流驱动设计方法 （四）数字系统的描述方法之一 —— 算法流程图 （重点） 识记：数字系统设计的描述方法通常应具有的特征 算法流程图的符号与规则 应用：算法流程图设计应用 第二章 数字系统的算法设计和硬件实现 一、学习目的与要求 通过本章学习，正确掌握系统的算法设计的基本方法和算法结构，重点掌握组成系统的两大部分：数据处理单元、控制单元的设计和采用通用集成电路的实现方法。 二、考核知识点与考核目标 （一）算法设计 （重点） 理解：算法推导的主要考虑因素，硬件结构对算法推导的影响 应用：跟踪法的基本方法及设计应用 归纳法的基本方法及设计应用 划分法的基本方法及设计应用 解析法的基本方法及设计应用 综合法的基本方法及设计应用 （二）算法结构 （次重点） 理解：顺序算法结构的特点，并行算法结构的特点，流水线操作算法结构的概念 应用：顺序算法结构的应用 并行算法结构的应用 流水线操作算法结构的应用 （三）系统硬件实现概述 （重点） 理解：系统硬件实现的四种方法及每种方法的优缺点和适用场合 （四）数据处理单元的设计 （重点） 识记：数据处理单元的概念 理解：实现数据处理单元时，选择器件主要考虑的因素 数据处理单元设计的基本步骤 应用：数据处理单元设计的实际应用 （五）控制单元的设计 （重点） 理解：系统的三种控制方式：集中控制、分散控制和半集中控制 控制器的基本结构和系统同步应解决的问题 算法状态机图（ASM图）的用途以及它与算法流程图的主要区别 应用：典型时序电路设计方法在控制器设计中的应用 以计数器为核心的控制器设计应用 以移位寄存器为核心的控制器设计应用 “一对一”型控制器设计应用 第三章 硬件描述语言VHDL 一、学习目的和要求 通过本章学习，正确掌握VHDL语言的基本概念、语法特征，要求应用VHDL语言来描述各种实际的电路。 二、考核知识与考核目标 （一）概述 （次重点） 理解：硬件描述语言VHDL的发展及应用 （二）VHDL基本结构 （次重点） 理解：设计实体的组成：实体说明和结构体，其中结构体的各部分描述 （三）数据对象、类型及运算符 （次重点） 理解：VHDL中的四种对象类别及其定义，数据类型的概念、常数的表示以及VHDL中的预定义运算符 （四）顺序语句 （一般） 理解：变量与信号赋值语句的格式及使用方法 IF语句的格式及使用方法 CASE语句的格式及使用方法 LOOP语句的