電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)目標(biāo)與基本要求
EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronics Design Automation)的縮寫,在20世紀(jì)60年代中期從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助測試(CAT)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來的。下面是小編整理的關(guān)于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)目標(biāo)與基本要求,歡迎參考!
實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與基本要求
《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)》是為適應(yīng)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展而開設(shè)的一門課程。一個(gè)設(shè)計(jì)完善的數(shù)字系統(tǒng)與其設(shè)計(jì)思想、選擇先進(jìn)的電路器件和使用的設(shè)計(jì)手段是密不可分的。開設(shè)本課程的目的在于從上述三個(gè)方面對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練,使之能夠緊緊跟蹤VLSI、EDA技術(shù)的發(fā)展步伐,改善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,為培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才打下良好的基礎(chǔ)。
本課程的主要內(nèi)容包括可編程邏輯器件介紹、硬件描述語言(HDL)、EDA軟件平臺的使用、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本知識及數(shù)字部件和數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等。通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生了解CPLD/FPGA器件的結(jié)構(gòu)、原理及選擇方法;掌握用HDL描述硬件電路的方法;能夠使用基本的EDA軟件工具獨(dú)立進(jìn)行簡單數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
主要儀器設(shè)備
1.EDA軟件 一套
2.微機(jī) 一臺
3.EDA實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng) 一臺
4.打印機(jī) 一臺
5.其他器件與材料 若干
實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配
序
號 |
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
名稱 |
實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 |
學(xué)時(shí)分配 |
實(shí)驗(yàn)屬性 |
實(shí)驗(yàn)類型 |
每組人數(shù) |
實(shí)驗(yàn)要求 |
指導(dǎo)
教師 |
已開/未開 |
1 |
4選1數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計(jì) |
1. 學(xué)習(xí)EDA軟件的基本操作。
2. 使用原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入。
3. 對設(shè)計(jì)文件進(jìn)行編譯、仿真
4. 編程下載。 |
3 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
設(shè)計(jì) |
1 |
必做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
2 |
四位
比較器 |
1. 畫出頂層電路圖,并建立一個(gè)名為COMP4的元件符號;
2. 用HDL(方程語句)描述COMP4;
3. 編寫測試向量文件,進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真;
4. 編程并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5. * 用真值表重新描述該比較器。 |
3 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志
李 玲陳東海 |
已開 |
3 |
并行
加法器
的設(shè)計(jì) |
1. 選擇原理圖、真值表或方程其中之一實(shí)現(xiàn)ADD4,并且為ADD4建立一個(gè)元件符號;
2. 畫出頂層原理圖;
3. 編寫測試向量文件,并進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真;
4. 編程并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;
5. * 在ADD4的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)一位BCD碼加法器。 |
3 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
4 |
七人表決器的設(shè)計(jì) |
1. 任選一種方法設(shè)計(jì)出7人表決器并寫出設(shè)計(jì)過程;
2. 編寫測試向量文件并進(jìn)行功能仿真;
3. 下載并驗(yàn)證;
4. * 要求將同意和不同意的人數(shù)顯示出來。 |
3 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
5 |
計(jì)數(shù)器
設(shè)計(jì) |
1. 設(shè)計(jì)帶計(jì)數(shù)允許、復(fù)位輸入和進(jìn)位輸出端的10進(jìn)制計(jì)數(shù)器;
2. 編制仿真測試文件,并進(jìn)行功能仿真;
3. 下載并驗(yàn)證計(jì)數(shù)器功能;
4. * 在上述基礎(chǔ)上分別按8421BCD碼和二進(jìn)制碼計(jì)數(shù)的100進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器。 |
3 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
設(shè)計(jì) |
1 |
必做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
6 |
巴克碼發(fā)生器設(shè)計(jì) |
1. 寫出把克碼發(fā)生器的全部設(shè)計(jì)文件。
2. 編寫測試向量,進(jìn)行功能仿真;
3. 下載并用實(shí)驗(yàn)板驗(yàn)證。 |
3 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
設(shè)計(jì) |
1 |
必做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
7 |
巴克碼檢測器設(shè)計(jì) |
1. 畫出把克碼檢測器的原理圖;
2. 寫出必要的ABEL—HDL源文件;
3. 編寫測試向量進(jìn)行功能仿真;
4. 下載并用實(shí)驗(yàn)板驗(yàn)證。
5. * 將上一個(gè)實(shí)驗(yàn)和本實(shí)驗(yàn)連接進(jìn)行測試。 |
3 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
8 |
交通燈信號控制器 |
1. 根據(jù)本題所給條件使用8個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)圖描述該設(shè)計(jì);
2. 編寫仿真文件,并進(jìn)行調(diào)試使邏輯功能和時(shí)序正確;
3. 下載到實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
必做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
9 |
多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì) |
1. 自頂向下的設(shè)計(jì)方法,畫出數(shù)字鐘的功能分割圖并完成各功能模塊的設(shè)計(jì);
2. 用仿真器驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果;
3. 下載并驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
10 |
數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì) |
1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;
2. 各功能模塊設(shè)計(jì)說明及源程序;
3. 寫出設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程及引腳鎖定情況;
4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄(含仿真結(jié)果及下載測試結(jié)果)、討論及心得體會。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
11 |
8位簡易數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì) |
1. 設(shè)計(jì)一個(gè)8位簡易的數(shù)字頻率計(jì):可以測量從1Hz到99 999 999 Hz的信號頻率;
2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;
3. 各功能模塊設(shè)計(jì)說明及源程序;
4. 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程及引腳鎖定情況;
5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄(含仿真結(jié)果及下載測試結(jié)果)、討論及心得體會。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
12 |
量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) |
1. 設(shè)計(jì)一個(gè)3位十進(jìn)制等精度數(shù)字式頻率計(jì),其測量范圍為0~1MHz,量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換;
2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;
3. 完成各功能模塊設(shè)計(jì)及源程序;
4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄(含仿真結(jié)果及下載測試結(jié)果)、討論及心得體會。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
13 |
快速加法器設(shè)計(jì) |
1. 設(shè)計(jì)一個(gè)8位的加法器。要求用“非流水線結(jié)構(gòu)”和“流水線結(jié)構(gòu)”分別進(jìn)行設(shè)計(jì),并對比其優(yōu)缺點(diǎn);
2. 完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;完成各功能模塊設(shè)計(jì)及源程序;
3. 說明引腳鎖定情況。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
14 |
移位乘法器設(shè)計(jì) |
1. 設(shè)計(jì)一個(gè)4位的移位乘法器;
2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;各功能模塊設(shè)計(jì)說明及源程序。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
15 |
出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì) |
設(shè)計(jì)一個(gè)出租車計(jì)費(fèi)器,具有如下功能:計(jì)費(fèi)功能、預(yù)置功能和模擬功能,要求完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖并寫出各功能模塊及源程序。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
16 |
PCM采編器的設(shè)計(jì) |
1. 設(shè)計(jì)第一組參數(shù)的`PCM采編器。畫出頂層電路圖并完成下層模塊設(shè)計(jì)。
2. 編寫仿真測試的向量文件并進(jìn)行仿真測試;
3. 修改相應(yīng)參數(shù),設(shè)計(jì)第二組參數(shù)的PCM采編器。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
17 |
16位高速相關(guān)器的設(shè)計(jì) |
1.設(shè)計(jì)流水線16位相關(guān)器;
2.用仿真器驗(yàn)證相關(guān)器的邏輯功能;
3.選擇ispLSI1032芯片進(jìn)行適配,根據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)告,寫出延時(shí)級數(shù)。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
18 |
FIR有限沖擊響應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì) |
1. 按自頂向下的設(shè)計(jì)方法,畫出功能分割圖并完成各功能模塊的設(shè)計(jì);
2. 用仿真器驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
19 |
函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計(jì) |
1. 設(shè)計(jì)一個(gè)三角波發(fā)生器,要求輸出三角波的頻率能夠調(diào)整;
2. 設(shè)計(jì)一個(gè)階梯波發(fā)生器,要求輸出階梯波的頻率能夠調(diào)整;
3. 設(shè)計(jì)一個(gè)正弦波發(fā)生器,要求輸出正弦波的頻率可調(diào)。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
20 |
PROTEL的使用與PCB設(shè)計(jì) |
設(shè)計(jì)一個(gè)使用單片機(jī)控制LED發(fā)光管顯示的電路,要求利用Protel建立該原理圖的網(wǎng)絡(luò)表文件、利用自動(dòng)布線和手工布線功能進(jìn)行布線并檢查設(shè)計(jì)結(jié)果。 |
6 |
技術(shù)基礎(chǔ) |
綜合設(shè)計(jì) |
1 |
選做 |
王祖強(qiáng)南新志李 玲陳東海 |
已開 |
考核辦法
根據(jù)學(xué)生的平時(shí)實(shí)驗(yàn)情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫總結(jié)情況和期末操作測試三項(xiàng)指標(biāo)綜合評定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課成績。平時(shí)成績和期末操作測試各占50%
實(shí)驗(yàn)教科書、參考書
(一)教科書
王祖強(qiáng).電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程. 山東大學(xué)出版社, 2005
(二)參考書
1.黃正瑾.在系統(tǒng)可編程技術(shù)及其應(yīng)用(第二版).南京. 東南大學(xué)出版社.1999
2.趙不賄.在系統(tǒng)可編程器件與開發(fā)技術(shù).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2001
3.路而紅.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù).北京.北京希望電子出版社.2000
4. 潘 松.SOPC技術(shù)實(shí)用教程.北京.清華大學(xué)出版社.2005
5. 楊宗凱.數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證. 北京.電子工業(yè)出版社.2004
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