数位电路设计实习室简报.ppt

數位電路設計實習室簡報,報告者: 電機工程學系 劉 文 頡,大 綱,提供教學課程 課程流程 教學目標 數位系統設計實習課程內容 數位電路設計實習課程內容 實驗室特色 實驗室中長程發展計劃,提供教學課程,數位系統設計 數位系統設計實習 數位電路設計實習 電腦輔助電路設計,本實習室提供工程學群師生在數位系統的設計與驗證環境。數位系統設計實習提供了解數位系統的設計過程與驗證。數位電路設計實習教授使用VHDL硬體描述語言進行邏輯電路的設計、編譯、模擬、與燒錄，使用C P L D/ F P G A晶片快速實現系統原型，培養學生電路設計基礎，進入晶片設計與應用的領域。,提供教學課程,課程流程,數位系統設計 3/3,數位系統設計實習 1/3,CPLD/FPGA數位電路設計 3/3,電機專題製作 1/3,微處理機 3/3,數位積體電路設計 3/3,介面原理與應用 3/3,先修課程,應用課程,教學目標,透過課程實習，使學生了解數位電路的基本原理、設計、與應用，具備各種數位元件及數位電路之基本知識。 使學生養成分析數位電路的能力。 使學生能熟悉硬體描述語言(VHDL)的格式與語法，並進行功能模擬驗證、下載、與燒錄。 培養學生融合學科知識，設計合適的數位模組，體認做中學的實務觀念。 培養學生應用電路的設計與製作能力，具備FPGA晶片應用的能力。,數位系統設計實習課程內容,基本邏輯閘認識與組合邏輯電路實驗 AOI實習與邏輯閘互相取代 布林代數與邏輯閘簡化實驗 加法器，減法器，乘法器實驗 比較器與數碼轉換實驗 編碼器與解碼器實驗 多工器與解多工器實驗,數位系統設計實習課程內容,顯示電路設計實驗 閂鎖器與SR，JK，D，T型正反器實驗 上數與下數計數器設計 漣波計數器，N-Mode計數器設計 同步計數器設計 移位暫存器實驗 RAM與ROM記憶體實驗,數位電路設計實習課程內容,CPLD/FPGA發展環境介紹 基本邏輯 組合邏輯電路 解碼器、編碼器、多工器、解多工器 算術邏輯電路設計 半加器、全加器、減法器、乘法器 數碼轉換電路設計 七段顯示器控制電路設計 閂鎖與正反器 緩衝暫存器、移位暫存器、與旋轉暫存器,數位電路設計實習課程內容,非同步計數器設計 上下數漣波計數器、 模數N計數器 同步計數器設計 上數、下數、上下數計數器 計時處理 上數除頻電路、下數除頻電路 程序處理與狀態機電路設計 Moore狀態機、Mealy狀態機設計 模組、元件、與階層式設計 LCD顯示電路 電子鐘 十字路口紅綠燈控制,實驗室特色,透過廣播系統進行實驗原理解說與實驗示範操作，學生循序漸進學習。 引導學生從入門到熟悉VHDL的各種設計語法及設計模式，由設計、編譯、功能模擬、燒錄、到測試都由學生自行完成。希望學生使用基本觀念來建構有用的數位系統模型，以加強學生的學習能力，並激發創新的設計思維。 開發系統全部視窗化，簡化電路設計過程，快速發展電路。,實驗室特色,同時提供兩種下載板(CPLD/FPGA)，共用一個I/O實驗板，CPLD/FPGA 晶片接腳任意設定。 多電路結構多項燒錄，提供串列SCI及SEEPROM，可直接在電路板上將多個電路結構直接線上燒錄。 可搭配單晶片89C52(8051族系)。,實驗室中長程發展計劃,配合實驗課程，積極擴充實習項目，提供學生便捷的學習環境，進入晶片設計領域。 擴充CPLD/FPGA數位邏輯設計實驗器硬體。 增購實驗模組，實習內容多樣化： 步進馬達系統 溫度控制系統 學生應用電路設計轉接板 增購IC燒錄器，數位式示波器。 增購廣播與監控軟體，提昇教學品質。,中程目標,實驗室中長程發展計劃,配合國家半導體科技產業發展，積極培養基礎晶片設計人才。 規劃超大型積體電路課程，進行VL