《FPGA数字系统课程设计》课程教学大纲.docx

FPGA数字系统课程设计

（FPGADigitalSystemDesignPractice）

课程基本信息

课程编号课程总学时：2周

实验学时：2周

课程性质：必修

课程属性:专业类

开设学期：第7学期

适用专业：电子信息工程

对先修的要求：电路、数字电子技术

对后续的支撑：毕业设计

一、课程简介/课程目标

《FPGA数字系统课程设计》是电子信息工程专业的一门必修实践教学课程，是训练学生运用硬件描述语言专业知识解决工程实际问题能力的重要环节。FPGA课程设计不仅能增强学生对理论知识的理解，而且能锻炼学生实际动手操作和解决工程问题的能力，有利于学生了解现代电子技术必威体育精装版应用，有利于引导并培养学生的创新思维和创新能力。

通过课程设计，能够分析和论证基于FPGA的数字电子系统的实现方案，设计数字系统VHDL硬件描述语言程序，熟悉EDA工具软件的编辑、编译、仿真及下载验证过程仿真实现系统调试，撰写设计报告等，使学生掌握FPGA数字系统设计步骤和方法，提高综合分析问题和解决问题的能力。

通过课程设计，学会运用相关技术资料去解决工程实际问题，提高综合分析问题和解决问题的能力；提高学生查阅文献资料、编写工程设计文件、沟通、交流以及自主学习的能力。

课程目标1：学生能够应用FPGA理论知识，从电子系统应用设计任务需求出发，确定合理的系统设计方案，利用VHDL完成数字系统各电路功能模块设计，在实现任务要求的各项指标基础上，能够有所创新。

课程目标2：学生能够熟练操作EDA工具软件，并通过EDA工具软件的设计输入、目标器件选择、编译、波形仿真、引脚锁定、编译、配置、下载及硬件测试，仿真模拟实现系统，并不断改进和完善系统解决方案，并理解其局限性。

课程目标3：应用工程管理方法对电子系统设计过程进行管理，选择合适的数字集成器件，经济的设计电子系统。

课程目标4：具有自学的能力，善于归纳总结，学生能够对设计任务提出不同的解决方案，不照抄照搬，主动适应职业发展的需要。

二、课程目标与毕业要求的关系

表1课程目标与毕业要求的关系

课程目标

毕业要求指标点

毕业要求

1

指标点3.3能够完成电路系统和信息处理系统等方面系统开发及产品的工艺流程设计，并在设计中体现创新意识。

3.设计/开发解决方案

2

指标点5.3能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。

5.使用现代工具

3

指标点11.2在多学科环境下（包括模拟环境），能够将工程管理和经济决策方法，应用于电子信息工程领域中工程项目开发和设计。

11.项目管理

4

指标点12.2具备适应自身发展和社会发展的自主学习和终身学习的能力，包括对电子信息工程领域中技术问题的理解能力，归纳总结能力和提出问题的能力等。

12.终身学习

三、课程教学内容与课程目标的对应关系

表2课程教学内容与课程目标的对应关系

序号

教学

内容

教学重点和难点

教学方式

实践学时

课程目标

1

布置任务，分析研讨，收集、查阅文献资料

重点：根据电子设计自动化课程设计任务，阅读相关的中英文资料，了解国内外进展及发展趋势。

难点：明确电子设计自动化课程设计任务要求、技术指标、熟悉设计任务及规程。

集中讲解、学生自主查阅资料、过程中予以指导

2

3、4

2

确定电子系统设计方案

重点：从电子系统设计要求出发，确定设计方案。

难点：对设计方案进行比较、分析和论证，并确定最终的方案。

集中讲解、指导

4

1，3

3

系统软件设计

重点：对电子系统进行模块化划分，通过EDA软件和硬件描述语言进行各个模块设计。

难点：熟悉硬件描述语言、层次化、模块化设计方法

教师指导、学生自主设计

4

1，2

4

程序调试、总体调试与性能测试

重点：使用EDA软件对所设计的数字系统进行仿真验证，要求能够模拟实现课题的设计要求。

难点：系统集成、并进行时序仿真测试。

教师指导、学生自主设计

4

2

5

系统硬件设计

重点：使用EDA软件，将设计的软件代码转化为硬件电路。

难点：理解并掌握利用软件设计硬件电路的方法。

教师指导、学生自主设计

4

2

6

按要求撰写课程设计报告

重点：完成课程设计各项任务，按要求撰写课程设计报告书。

难点：撰写有条理，问题分析深入到位。

教师指导、学生自主撰写

1

4

7

课程设计答辩

重点：对课程设计的整个过程，包括系统设计方案、系统软、硬件设计及仿真调试和下载验证等环节进行答辩。

难点：答辩思路清晰，能准确把握实际中的问题细节。

答辩小组

1

4

合计

2周

四、课程考核

（一）课程的考核环节

课程考核以课程目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和实践应用能力为重要内容。本课程考核总成绩由过程考核（占总成绩的30%）、成果