《可编程逻辑器件》教学大纲.doc

可编程逻辑器件教学大纲Programable Logic Devices 课程代码： 总学时（理论+实践）：22+20 学 分： 2 课程性质： 专业课 课程类别： 考 查 先修课程： 数字电路 面向专业： 微电子学专业 开课单位： 光电学院 执 笔： 董艳燕 审 校： 孙一翎 一、课程的地位与任务可编程逻辑器件是微电子学专业的一门重要的专业基础选修课，又是一门发展迅速、工程性强、须紧密结合技术发展前沿的现代电子设计技术课程。它主要是介绍现代数字集成电路的设计方法即EDA技术。课程在专业培养目标中起着具有承上启下的桥梁作用，通过本课程的学习可以激发学生学习先进的电子电路设计技术的兴趣，培养学生主动探索、努力进取、团结协作的精神。课程的具体目标是通过本课程及其它相关课程的学习，使学生能够掌握常用的MAX+plus、QuartusII 和ispEXPERT等EDA开发软件，及时将学科的最新成果引入教学中，将HDL硬件描述语言编程方法和FPGA的开发技术及符合工程规范的系统设计技术有机地融合在一起，强调理论和实际的联系，培养学生的创新能力和实验动手能力。二、课程主要内容与基本要求第1章 绪论 了解自底向下的传统数字系统设计方法；熟悉基于CPLD/FPGA现代数字系统设计流程。 第2章 可编程逻辑器件了解可编程逻辑器件的发展历程，基本结构与分类；掌握两类可编程逻辑器件即复杂可编程逻辑器件CPLD与现场可编程门阵列FPGA的基本结构以及发展趋势；熟悉Altera公司 的CYCLONEII系列器件的主要特点及性能。第3章 VHDL硬件描述语言 熟练掌握VHDL程序的基本结构。包括实体和结构体的语法结构，库的概念和的使用以及元件的配置和程序包的使用；掌握标识符、对象、数据类型、类型转换、词法单元和运算操作符等各种常用的词法基础单元；熟练掌握赋值语句、条件语句和选择语句，掌握循环语句、等待语句、子程序调用语句等顺序语句；各种顺序语句在程序设计中的灵活应用；熟练掌握信号赋值、变量赋值和多输入条件，单输出语句、单输入条件，单输出语句、进程语句等并行语句的应用；各种并行语句在程序设计中的灵活应用；掌握并行语句和顺序语句的区别和联系；掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计；熟练掌握仿真以及综合的概念，延时模型；了解使用VHDL设计有限状态机一般性程序结构以及状态机的实用程序设计、状态编码方法和非法状态排除技术。第4章MAX+plus设计系统掌握MAX+plus软件使用,包括设计输入、综合、适配、仿真测试和编程下载等方法。三、课程教学学时安排教学内容教学时数第一章 绪论 2学时第二章 可编程逻辑器件4学时第三章 VHDL硬件描述语言30学时第四章 MAX+PLUS设计系统4学时复习、答疑2学时共计学时42学时四、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求实验性质实验类别1简单组合电路设计3学习简单逻辑电路设计验证必做2时序逻辑电路设计3掌握时序逻辑电路设计验证必做37段LED译码显示电路设计3实现7段数字和字母显示验证必做48位加法器3实现8位数的相加和显示验证必做5锁相环PLL实验3实现PLL的倍频、分频验证必做6秒表设计3实现竞赛用的秒表功能验证必做7正弦信号发生器的设计2实现正弦信号综合必做8电子琴乐器演奏电路设计3用蜂鸣器演奏一段音乐综合选做五、考核方法及成绩评定1、考核类别：考试2、考核形式：闭卷3、成绩评定：百分制，其中：期末成绩60%，平时成绩10%，实验成绩30%六、推荐教材与主要参考书1、使用教材：（1）可编程逻辑器件与VHDL语言 程云长编著，科学出版社，2005（2）可编程逻辑器件PLD实验讲义董艳燕、孙一翎、陈亮 编著，中国计量学院，20082、主要参考