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《EDA技术》课程教学大纲

课程编号课程性质：专业方向课

先修课程：数字电子技术

适合专业：电子科学与技术

开设学期：第四学期

考试方式：闭卷笔试

总学时数：54

学分：3

（一）课程教学目标

本课程是电类本科专业一门重要的专业课，是专业学生所必须具备的现代电子设计技术技能知识。EDA是电子技术的发展方向，也是电子技术教学中必不可少的内容，随着半导体和计算机技术的不断发展，电子工程设计逐步实现了自动化，即电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation，简称EDA）。通过本课程的学习，学生应具备中小规模可编辑逻辑器件的开发能力，初步建立硬件电路思维，并掌握基础的Verilog语法。

在教学方式上，坚持“以学生为中心”的原则，以项目任务驱动的方式，采取理论知识与案例相结合的方式授课，提高学生的学习主动性。通过必要的理论知识讲授、大量的实践训练和案例分析，培养学生的动手设计和实践能力，掌握EDA开发的整个流程和基本技巧。课程采用演示讲授和实践相结合，边讲边练的方法，让学生切身体会并掌握EDA开发产品的流程和方法。

（二）课程的目的与任务

本课程的任务主要是使学生了解现代电子线路设计自动化的基本流程，了解CPLD和FPGA等可编程逻辑器件的硬件结构、原理和特性；熟悉和掌握EDA设计方法、设计语言、开发软件和设计实例。通过学习，提高学生应用计算机和设计软件对电子电路进行自动化设计和分析的能力，为今后的学习和就业奠定基础。

（三）理论教学的基本要求

了解EDA技术的一般内涵和可编程逻辑器件的发展路线；理解FPGA的工作原理，理解Verilog中阻塞与非阻塞赋值的区别；掌握基于Verilog的常用组合逻辑电路和时序电路设计手段，掌握简单的同步有限状态机设计过程。了解Testbench仿真步骤及常用的仿真语法。

（四）实践教学要求

实验（上机）学时18， 应开实验项目个数6，可根据实际情况另外选开1-2个。具体实验参见实验课程标准。

实验项

目编号

实验项目名称

实验内容提要

学时分配

实验

类型

每组人数

必开/选开

0421128301

简单组合电路设计

自行选择一个组合逻辑电路，完成代码编译，直至编译成功，要求：学会新建quartusII工程，学会添加源代码，并能够修正常见的语法错，鼓励自行编译代码。

3

验证型

3

必开

0421128302

LED闪烁控制

了解FPGA/CPLD器件，熟悉开发板；掌握Verilog的基础语法，理解时序设计的手段；掌握QuartusII软件的使用，能够运用QuartusII进行设计和器件编程。

3

设计型

3

必开

0421128303

1位数码管静态显示

掌握数码管静态显示的硬件原理；掌握数码管静态显示的编程方法；利用硬件实验开发板验证测试数码管静态显示。

6

设计型

3

必开

0421128304

8位数码管动态显示

掌握数码管/点阵动态显示的硬件原理；掌握数码管/点阵动态显示的编程方法；利用硬件实验开发板验证测试数码管/点阵动态显示。

6

设计型

3

必开

0421128305

彩色LED组跑马灯的实现

学习利用CPLD控制彩色LED跑马灯；掌握利用Verilog语言编写LED跑马灯源程序的方法。

6

设计型

3

选开

0421128306

数字钟的设计

设计一个具有时、分、秒显示的数字钟；要求该数字钟具有校时、闹时与整点报时功能。

6

设计型

3

选开

（五）教学学时分配数

理论课总学时32-36学时，各章节分配如下：

章次

各章名称

总学时

学时分配

讲课

实验

上机

课外

小计

第1章

EDA技术概论

3

3

3

第2章

FPGA与CPLD的结构原理

3

3

3

第3章

组合电路的Verilog设计

9

6

3

9

第5章

时序电路的Verilog设计

9

6

3

9

第6/7章

EDA工具应用深入及LPM宏模块的应用（选讲）

6

3

3

6

第8章

Verilog设计深入

6

3

3

6

第9章

Verilog系统设计优化

6

3

3

6

第10章

Verilog状态机设计技术

6

3

3

6

第13章

Verilog语法补充说明

3

3

3

第14章

TestBench仿真介绍（选讲）

3

3

3

总计

48-54

30-36

18

48-54

（六）大纲内容

第1章 EDA技术概论

教学目的：从电子电路的发展历史引入EDA的概念，并介绍不同时期EDA的理念，使同学理解EDA的内涵

教学基本要求：掌握EDA的含义及应用场合，了解EDA的典型开发过程及常用专业软件，理解EDA综合的含义。

教学内容：EDA技木及其发展、EDA技木的实现目标，Verilog与VHDL各自的发展历史、HDL综合以及EDA自上而下的