【数字电路课程设计】

1、【数字电路课程设计】【Course Design of Electronic Technology】一基本信息课程代码：【099491】课程学分：【2】面向专业：【计算机专业】课程性质：【学科基础必修课】开课院系：信息科学与技术使用教材：主教材 FPGA实验指导书 东华大学 电工电子中心 辅助教材 电子技术课程设计指导书 东华大学 电工电子中心 参考教材数字电路实验基础 作者：崔葛瑾等， 同济大学出版社先修课程：数字逻辑与数字系统 090232(3学分)二课程简介 本课程是计算机专业的实践性环节，教学目的是使学生通过应用实践梳理、消化数字电子技术的理论知识，了解数字系统的设计和分析过程，训练研

2、究问题、解决问题的思维方式和实践能力。超大规模可编程逻辑器件的应用是目前电子技术发展的一个新领域，它依赖于计算机技术的辅助实现数字系统的设计和仿真，不需连线即可实现资源庞大的片上系统。本课程以ALTERA公司的大规模可编程逻辑器件FPGA为数字系统的实现载体，解决了数字电子技术课程设计内容受实验室元器件储备条件限制的问题，同时减少了一些低水平、重复性的教学耗时，将教学重点落实在系统设计上。 本课程先通过几个简单、渐进的设计（如半加器全加器多位加法器以及计数器多重分频器等）来熟悉开发软件操作的方法和步骤，如电路图文件的编辑、编译、功能仿真、系统适配、熔丝图文件下载等流程；然后通过若干综合型的设计

3、（如交通灯控制电路、具有整点报时和校时功能的数字钟电路、按键阵列扫描显示电路等）了解一些典型工程应用实例的电路原理和设计思路；最后要求完成自选一个项目，通过预习完成电路设计，然后在课内完成电路的编辑、仿真和调试。三. 选课建议本课程适合于计算机类、电子信息类等相关专业并具有数字电子技术基础的学生。四课程任务和教学目标 本课程的教学任务是使学生接受与“数字电子技术”相关的工程实践训练，培养学生综合运用数字电子技术知识独立分析以及解决实际问题的实践能力。教学目标是促使学生将所学数字电路的基础理论知识融会贯通，初步掌握数字系统的分析思路和设计方法。五课程基本内容及要求 第一单元 课程内容及可编程技术

4、应用介绍 （4学时）本单元重点：介绍课程的任务、目标、教学内容和安排；简单介绍FPGA可编程器件的特点及开发流程。第二单元 计算机辅助开发FPGA平台QuartusII介绍及应用练习 （4学时）本单元重点：介绍Altera公司推出的FPGA多平台开发环境QuartusII，了解设计项目建立、设计内容输入、项目编译、系统功能仿真、器件编程等操作的方法和步骤，并通过全加器及两位加法器的设计练习，初步掌握基本设计流程和从下至上的层次化设计方法。第三单元 简单设计练习 （8学时）本单元重点：通过数据选择分配器、N进制计数器或动态扫描显示电路等简单数字电路的设计实验练习，进一步巩固掌握QuartusII

5、的操作方法，并了解FPGA中时序电路的设计和仿真方法。第四单元 时序状态机设计（8学时）本单元重点：通过交通灯控制电路或投币式邮票自动销售控制电路等小规模数字电路的设计，了解时序状态机的应用及设计方法。第五单元 简单数字系统 （8学时）本单元重点：通过按键扫描显示电路、彩灯控制系统或电子音乐演奏控制等简单数字系统的设计，了解按键扫描、发光二极管点阵显示扫描、电子音乐产生等典型工程应用的原理，掌握在FPGA中设计只读存储器ROM的方法及ROM在数字系统中的应用。第六单元 自选设计项目 （28学时）本单元重点： 自选设计课题，通过如简易数字钟、简易数字频率测试仪、简易数字周期测试仪或数字密码锁等项目的设计和实现，完整体会工程开发的流程，进一步训练按设计要求分析功能、拟定设计方案并比较、系统实现和仿真，功能调试及指标测试等步骤进行项目研发的思维方式。第七单元 总结及报告撰写 （12学时）本单元重点： 总结本课程的学习体会，对第五和第六单元中所选的设计项目撰写设计报告。报告内容要求包括：设计要求分析、设计方案比较、系统原理框图、各功能单元电路及工作原理介绍、总电路原理图、参数及功能测试步骤及测试结果、出现问题及解决方法、体会、参考文献。六作业、考核方式和成绩评定 考核形式为开卷，上机操作考核与笔试相结合，课程成绩由平时操作