電子設計自動化教學目標與基本要求
EDA是電子設計自動化(Electronics Design Automation)的縮寫,在20世紀60年代中期從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來的。下面是小編整理的關(guān)于電子設計自動化教學目標與基本要求,歡迎參考!
實驗教學目標與基本要求
《電子設計自動化(EDA)》是為適應電子系統(tǒng)設計自動化技術(shù)的飛速發(fā)展而開設的一門課程。一個設計完善的數(shù)字系統(tǒng)與其設計思想、選擇先進的電路器件和使用的設計手段是密不可分的。開設本課程的目的在于從上述三個方面對學生進行訓練,使之能夠緊緊跟蹤VLSI、EDA技術(shù)的發(fā)展步伐,改善學生的知識結(jié)構(gòu),提高學生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,為培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才打下良好的基礎。
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)設計的基本知識及數(shù)字部件和數(shù)字系統(tǒng)實驗等。通過本課程的學習,要求學生了解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軟件工具獨立進行簡單數(shù)字系統(tǒng)的設計。
主要儀器設備
1.EDA軟件 一套
2.微機 一臺
3.EDA實驗開發(fā)系統(tǒng) 一臺
4.打印機 一臺
5.其他器件與材料 若干
實驗課程內(nèi)容和學時分配
序
號 |
實驗項目
名稱 |
實 驗 內(nèi) 容 |
學時分配 |
實驗屬性 |
實驗類型 |
每組人數(shù) |
實驗要求 |
指導
教師 |
已開/未開 |
1 |
4選1數(shù)據(jù)選擇器的設計 |
1. 學習EDA軟件的基本操作。
2. 使用原理圖進行設計輸入。
3. 對設計文件進行編譯、仿真
4. 編程下載。 |
3 |
技術(shù)基礎 |
設計 |
1 |
必做 |
王祖強南新志李 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,進行設計仿真;
4. 編程并進行實驗驗證
5. * 用真值表重新描述該比較器。 |
3 |
技術(shù)基礎 |
設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志
李 玲陳東海 |
已開 |
3 |
并行
加法器
的設計 |
1. 選擇原理圖、真值表或方程其中之一實現(xiàn)ADD4,并且為ADD4建立一個元件符號;
2. 畫出頂層原理圖;
3. 編寫測試向量文件,并進行設計仿真;
4. 編程并進行實驗驗證;
5. * 在ADD4的基礎上設計一個一位BCD碼加法器。 |
3 |
技術(shù)基礎 |
設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
4 |
七人表決器的設計 |
1. 任選一種方法設計出7人表決器并寫出設計過程;
2. 編寫測試向量文件并進行功能仿真;
3. 下載并驗證;
4. * 要求將同意和不同意的人數(shù)顯示出來。 |
3 |
技術(shù)基礎 |
設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
5 |
計數(shù)器
設計 |
1. 設計帶計數(shù)允許、復位輸入和進位輸出端的10進制計數(shù)器;
2. 編制仿真測試文件,并進行功能仿真;
3. 下載并驗證計數(shù)器功能;
4. * 在上述基礎上分別按8421BCD碼和二進制碼計數(shù)的100進制同步計數(shù)器。 |
3 |
技術(shù)基礎 |
設計 |
1 |
必做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
6 |
巴克碼發(fā)生器設計 |
1. 寫出把克碼發(fā)生器的全部設計文件。
2. 編寫測試向量,進行功能仿真;
3. 下載并用實驗板驗證。 |
3 |
技術(shù)基礎 |
設計 |
1 |
必做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
7 |
巴克碼檢測器設計 |
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. 編寫測試向量進行功能仿真;
4. 下載并用實驗板驗證。
5. * 將上一個實驗和本實驗連接進行測試。 |
3 |
技術(shù)基礎 |
設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 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個狀態(tài)的狀態(tài)圖描述該設計;
2. 編寫仿真文件,并進行調(diào)試使邏輯功能和時序正確;
3. 下載到實驗板進行實驗驗證。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
必做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
9 |
多功能數(shù)字鐘設計 |
1. 自頂向下的設計方法,畫出數(shù)字鐘的功能分割圖并完成各功能模塊的設計;
2. 用仿真器驗證設計結(jié)果;
3. 下載并驗證設計結(jié)果。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
10 |
數(shù)字密碼鎖設計 |
1. 系統(tǒng)設計方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;
2. 各功能模塊設計說明及源程序;
3. 寫出設計實現(xiàn)過程及引腳鎖定情況;
4. 實驗結(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 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
11 |
8位簡易數(shù)字頻率計設計 |
1. 設計一個8位簡易的數(shù)字頻率計:可以測量從1Hz到99 999 999 Hz的信號頻率;
2. 系統(tǒng)設計方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;
3. 各功能模塊設計說明及源程序;
4. 設計實現(xiàn)過程及引腳鎖定情況;
5. 實驗結(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 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
12 |
量程自動轉(zhuǎn)換數(shù)字頻率計的設計 |
1. 設計一個3位十進制等精度數(shù)字式頻率計,其測量范圍為0~1MHz,量程自動轉(zhuǎn)換;
2. 系統(tǒng)設計方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;
3. 完成各功能模塊設計及源程序;
4. 實驗結(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 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
13 |
快速加法器設計 |
1. 設計一個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)”分別進行設計,并對比其優(yōu)缺點;
2. 完成系統(tǒng)設計方案,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;完成各功能模塊設計及源程序;
3. 說明引腳鎖定情況。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
14 |
移位乘法器設計 |
1. 設計一個4位的移位乘法器;
2. 系統(tǒng)設計方案論述,畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖;各功能模塊設計說明及源程序。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
15 |
出租車計費器設計 |
設計一個出租車計費器,具有如下功能:計費功能、預置功能和模擬功能,要求完成系統(tǒng)設計方案論述,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 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
16 |
PCM采編器的設計 |
1. 設計第一組參數(shù)的`PCM采編器。畫出頂層電路圖并完成下層模塊設計。
2. 編寫仿真測試的向量文件并進行仿真測試;
3. 修改相應參數(shù),設計第二組參數(shù)的PCM采編器。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
17 |
16位高速相關(guān)器的設計 |
1.設計流水線16位相關(guān)器;
2.用仿真器驗證相關(guān)器的邏輯功能;
3.選擇ispLSI1032芯片進行適配,根據(jù)設計報告,寫出延時級數(shù)。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
18 |
FIR有限沖擊響應濾波器的設計 |
1. 按自頂向下的設計方法,畫出功能分割圖并完成各功能模塊的設計;
2. 用仿真器驗證設計結(jié)果。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
19 |
函數(shù)信號發(fā)生器設計 |
1. 設計一個三角波發(fā)生器,要求輸出三角波的頻率能夠調(diào)整;
2. 設計一個階梯波發(fā)生器,要求輸出階梯波的頻率能夠調(diào)整;
3. 設計一個正弦波發(fā)生器,要求輸出正弦波的頻率可調(diào)。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
20 |
PROTEL的使用與PCB設計 |
設計一個使用單片機控制LED發(fā)光管顯示的電路,要求利用Protel建立該原理圖的網(wǎng)絡表文件、利用自動布線和手工布線功能進行布線并檢查設計結(jié)果。 |
6 |
技術(shù)基礎 |
綜合設計 |
1 |
選做 |
王祖強南新志李 玲陳東海 |
已開 |
考核辦法
根據(jù)學生的平時實驗情況、實驗報告書寫總結(jié)情況和期末操作測試三項指標綜合評定學生的實驗課成績。平時成績和期末操作測試各占50%
實驗教科書、參考書
(一)教科書
王祖強.電子設計自動化(EDA)技術(shù)實驗教程. 山東大學出版社, 2005
(二)參考書
1.黃正瑾.在系統(tǒng)可編程技術(shù)及其應用(第二版).南京. 東南大學出版社.1999
2.趙不賄.在系統(tǒng)可編程器件與開發(fā)技術(shù).北京.機械工業(yè)出版社.2001
3.路而紅.電子設計自動化應用技術(shù).北京.北京希望電子出版社.2000
4. 潘 松.SOPC技術(shù)實用教程.北京.清華大學出版社.2005
5. 楊宗凱.數(shù)字專用集成電路的設計與驗證. 北京.電子工業(yè)出版社.2004
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