可编程器件原理与应用.doc

可编程器件原理与应用Theory and Application of PLD课程编号：学 分：3学分 学 时：75（其中：讲课学时：32 实验实习学时：16 课外实验27 ）先修课程：脉冲与数字电路 、C语言程序设计、单片机接口及应用适用专业：电子信息工程教 材： EDA技术及应用谭会生、张昌凡 编著 西安电子科技大学出版社开课院系：电子工程系一、 课程的性质和任务本课程的目的是使学生掌握利用计算机辅助进行CPLD开发设计的方法和技巧，通过此课程了解VHDL的数字电路描述方法，掌握可编程逻辑器件的基本结构和原理，掌握基于VHDL的电路设计方法并完成相关实验，课程要求利用可编程逻辑器件设计完成23个数字系统，并进行测试。为毕业后进行数字电子线路设计和CPLD等芯片的开发打下良好的基础。二、教学内容和要求（要求分为掌握、熟悉、理解、了解、初步了解等） 第1章 序论（4学时）了解EDA技术的含意了解EDA技术的发展历程了解EDA技术的主要内容 了解EDA软件系统的构成了解EDA工具的发展趋势熟悉EDA工程设计流程数字系统的设计模型、方法、准则和步骤第2章 大规模可编程逻辑器件（10学时）了解可编程的发展历程掌握可编程的种类及分类方法掌握CPLD的基本结构熟悉Altera公司的器件产品掌握FPGA器件的结构掌握FPGA的配置模式了解FPGA器件的性能第3章 VHDL编程基础（8学时）了解VHDL描述语言的优点和约定掌握VHDL语言要素掌握VHDL顺序语句掌握VHDL并行语句掌握VHDL子程序设计了解VHDL中的库、程序包的概念掌握VHDL的描述风格了解状态的VHDL设计第4章 常用EDA工具软件操作（2学时）掌握Altera MAX+plusII操作第五章 EDA实验开发系统（4学时）掌握CPLD和FPGA的硬件电路制作原理第6章 VHDL应用实例（4学时）掌握数字钟程序设计掌握步进电机的控制掌握交通灯控制程序设计掌握频率计的设计三、实验部分实验一 MAXPlusII软件使用 （2学时）通过一个具体实例，掌握软件使用。实验二 组合电路设计 （2学时）使用原理图和VHDL语言设计组合电路实验三 时序电路设计 （2学时）使用原理图和VHDL语言设计时序电路实验四 数字钟综合设计 （4学时）在MAXPLUS II软件平台上进行程序调试，在硬件上实现24小时计时，整点报时等功能。实验五 键盘扫描程序设计 （4学时）在MAXPLUS II软件平台上进行程序调试，在硬件上实现44矩阵键盘扫描。实验六 电梯控制实验 （4学时）在MAXPLUS II软件平台上进行程序调试，在硬件上3层电梯控制系统。实验七 交通灯控制 （4学时）在MAXPLUS II软件平台上进行程序调试，在硬件上实现十字路口的模拟控制功能。实验四、实验五、实验六和实验七可以任选一个。四、本课程的基本要求l、学会MAX+PLUSll的使用；2、会用图形法进行一些简单的数字电路的设计；3、掌握VHDL语言的使用；4、综合运用所学的知识进行CPLD的开发；5、在今后的电子产品开发中，用CPLD代替其他所有的数字逻辑电路集成块，达到精简电路板设计提高可靠性的目的。五、大纲说明教学手段：采用多媒体课件教学，课程采用授课和实验相结合的方法，在课程的最后按排设计讲评，学生介绍设计报告、答辩，由教师讲评。作业形式：主要采用上机调试程序的方法，12学时。考查方法：学生提交硬件和论文相结合的方法。硬件（30），实验报告