全部课程 >FPGA与硬件描述语言    FPGA and hardware description language

课程基本信息

课程编码:04B30010

课程类别:未设置

先修课程:数字电子技术

适用专业:电子信息工程、通信工程

开课院部:电气信息学院

课程负责人:
课程教学团队:
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课程展示


课程简介

    《FPGA与硬件描述语言》该课程主要讲授EDA技术的基本知识和基本设计方法、FPGA的基本结构和设计流程、VHDL硬件描述语言基本语法以及利用VHDL进行数字系统设计,它起到由专业基础课向专业课过渡的承上启下的作用。通过本课程的理论学习,使学生掌握EDA技术的基本理论,熟悉FPGA的基本结构和使用方法,掌握数字系统的分析方法和设计方法。通过课堂教学演示环节及课程设计,使学生掌握利用VHDL和EDA工具进行数字系统设计的方法。

    The course mainly instructs the basic knowledge and basic design methods of  EDA technology, FPGA basic structure and design process,  VHDL basic grammar, as well as how to use VHDL to design a digital system. Through the theoretical study of the course, students can master the basic theory of EDA technology, and get familiar with the basic structure and usage method of FPGA, and master the analysis and design method of digital system. Through the teaching demonstration and Course Design, students can master the method of using VHDL and EDA tools to design a digital system.

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

能够将EDA技术的基本知识与实际中的工程问题相结合,知道FPGA芯片,及其在现实中的应用。

H

2

问题分析

能够将数字系统典型应用问题利用VHDL硬件描述语言进行描述

H

3

设计/开发解决方案

能够对具体的数字电路给出设计方案,基于VHDL硬件描述语言用Quartus软件对数字电路进行设计和仿真。

H

4

研究

 

 

5

使用现代工具

熟练掌握VHDL硬件描述语言设计工具,能够应用VHDL进行FPGA应用系统的开发

H

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

 

 

9

个人和团队

能够在复杂系统设计中,具有较强的合作意识,较好的承担个体、团队成员或负责人的角色。

M

10

沟通

 

 

11

项目管理

 

 

12

终身学习

具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

M

 

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

概述

1. EDA技术及发展

2. EDA设计流程

3. 硬件描述语言及IEEE标准

4. 常用EDA工具

5. 数字系统设计方法

 

1. EDA设计流程方法

2.数字系统设计方法

3.自顶向下的设计方法

2

理论讲授

可编程逻辑器件基础

1. 可编程逻辑器件结构发展历程

2. FPGA结构介绍

3. CPLD结构介绍

4. FPGA/CPLD的特点及发展

1. 芯片可编程的理解

2. 典型FPGA的基本结构

2

理论讲授

VHDL硬件描述语言

1. 硬件描述语言及VHDL入门

2. VHDL基本描述语句

3. 运算符及表达式

4. 基本电路设计

5. 有限状态机设计

6. 层次化设计

1. 可综合的理解

2. 顺序语句与并发语句

3. 基本电路的结构及描述方法

4. 状态机设计及描述方法

5.层次化设计

12

理论讲授

EDA设计方法与技巧

1. 可编程逻辑设计的基本原则和技巧

2. 可编程逻辑设计常用设计思想

3. Altera公司推荐的编码风格

4. 面积优化与速度优化

1. 时钟的最小周期定义

2. 流水线、寄存器配平

4

理论讲授

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

开卷/闭卷

70

 

2

平时成绩

实验

6次

12

 

3

作业

3次

6

 

4

出勤

6次

12

 

5

 

 

 

 

学生学习建议

课程改革与建设

  • 学习方法建议

1. 从网络中搜集本课程资料,通过学习资料提升对EDA技术的理解;

2. 可以在购买FPGA开发板,通过分析电路和阅读例程提高软硬件开发能力,并自己编写VHDL程序熟悉EDA设计方法,进而实现自行开发设计一些具有特定功能的数字应用系统;

3. 在网上观看其它相关国家级或省级精品资源共享课或视频公开课。

  • 学生课外阅读参考资料

课程文档下载

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