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《EDA技术与应用》教学大纲

适用范围：202X版本科人才培养方案

课程代码课程性质：专业选修课

学分：3学分

学时：48学时（理论40学时，实验8学时）

先修课程：数字电子技术、单片机原理及应用

后续课程：无

适用专业：医学信息工程

开课单位：电子信息工程学院

一、课程说明

《EDA技术与应用》是医学信息工程专业的一门专业选修课，考核方式为考查。该课程所传授的EDA相关概念、CPLD/FPGA原理及架构、VHDL语法、Quartus软件操作、实验开发系统的使用以及综合性复杂数字系统的设计等知识和技能，可以帮助学习者逐步具备应用EDA技术设计综合性复杂数字系统的能力，为毕业后从事FPGA设计与开发、SOPC设计与开发、ASIC前端设计等相关领域的工作打好基础，同时培养学生较强的专业实践能力和创新能力。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生达到如下目标：

课程目标1：理解EDA技术的内涵、意义、设计流程、学习内容以及学习方法,了解CPLD/FPGA芯片的组成原理、工作原理、性能指标、选用方法。

课程目标2：能够熟练操作Quartus及其它相关开发软件进行全流程设计，初步掌握VHDL的基本语法知识，并能够用VHDL描述各种常规数字电路。

课程目标3：理解和掌握实验箱的结构组成、工作原理以及使用方法。能够综合运用各种软硬件工具，以层次化、模块化思想构思和设计较为复杂的数字系统，培养学生的熟练准确的操作技能和吃苦耐劳的劳动精神。

课程目标4：培养学生的探索精神、钻研精神、敬业精神和家国情怀，鼓励他们将个人理想融入国家发展，努力学习科学技术知识，扎实掌握科学研究本领，涵养科技创新活力，踔厉奋发、勇毅前进，争做堪当民族复兴重任的时代新人。

三、课程目标与毕业要求

《EDA技术与应用》课程目标对医学信息工程毕业要求的支撑见表1所示。

表1课程教学目标与毕业要求关系

毕业要求

指标点

课程目标

支撑

强度

1.工程知识

1.3掌握医学信息工程所需的专业知识，并能将其综合应用于解决复杂医学信息工程问题。

课程目标1：理解EDA技术的内涵、意义、设计流程、学习内容以及学习方法。了解CPLD/FPGA芯片的组成原理、工作原理、性能指标、选用方法。

M

3.设计/开发解决方案

3.1掌握医学信息工程领域工程设计、产品开发的全流程设计方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

3.2能够根据要求对复杂医学信息工程问题给出解决方案，设计开发实现特定功能的设备、仪器和单元（部件）。

3.3能够在设计环节中体现创新意识，并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

课程目标2：能够熟练操作Quartus及其它相关开发软件进行全流程设计，初步掌握VHDL的基本语法知识，并能够用VHDL描述各种常规数字电路。

课程目标3：理解和掌握实验箱的结构组成、工作原理以及使用方法。能够综合运用各种软硬件工具，以层次化、模块化思想构思和设计较为复杂的数字系统，并在实验箱上验证和实现，培养学生的熟练准确的操作技能和吃苦耐劳的劳动精神。

H

5.使用现代工具

5.1能够了解和合理选择现代医学信息工程的技术资源和现代工程工具、信息技术工具，解决复杂医学信息工程问题并理解其局限性。

5.2能够开发和利用现代工程工具、信息技术工具对复杂医学信息工程问题进行辅助设计、预测和模拟。

课程目标2：能够熟练操作Quartus及其它相关开发软件进行全流程设计，初步掌握VHDL的基本语法知识，并能够用VHDL描述各种常规数字电路。

课程目标4：培养学生的探索精神、钻研精神、敬业精神和家国情怀，鼓励他们将个人理想融入国家发展，努力学习科学技术知识，扎实掌握科学研究本领，涵养科技创新活力，踔厉奋发、勇毅前进，争做堪当民族复兴重任的时代新人。

H

注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。

四、教学内容、基本要求与学时分配

1.理论部分

理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。

表2教学内容、基本要求与学时分配

教学内容

教学要求，教学重点难点

理论学时

实验学时

对应的

课程目标

1.EDA技术概述

1.1EDA技术的内涵、意义及设计流程

1.2EDA技术的学习内容和学习方法

教学要求：使学生了解EDA技术的内涵、意义、设计流程、学习内容以及学习方法。

重点：EDA技术的内涵及设计流程

难点：EDA技术的设计流程

2

0

1、4

2.CPLD/FPGA芯片的结构设计原理和工作原理

2.1CPLD的结构及工作原理；

2.2FPGA的结构及工作原理

教学要求：使学生了解CPLD/FPGA的结构及工作原理；了解CPLD的引脚分类及工作电平；掌握CPLD和FPGA的下载电路的设计及FPG