设计的优化-EDA技术实用教程课件

设计的优化--EDA技术实用教程16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。18、福不虚至，祸不易来。19、久在樊笼里，复得返自然。20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。设计的优化--EDA技术实用教程设计的优化--EDA技术实用教程16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。18、福不虚至，祸不易来。19、久在樊笼里，复得返自然。20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。第10章设计的优化第10章设计的优化10.1设计的可综合性10.2流水线设计技术主要10.3资源共享内容10.4有限状态机设计10.5多层次结构电路的设计10.6进程10.7阻塞赋值与非阻塞赋值10.8FPGA设计中毛刺的消除首先，数学本身就是中学比较基础的一门课程，而学生学习数学的结果，会直接影响到学生的中学数学高考以及以后的发展方向如何.但是许多学生对数学存在着抵触和恐惧的心理，这更不利于以后的学习发展.所以，教师在教学过程中，在考虑教学方式的同时，也应与学生的实际学习水平结合，并开拓培养学生对数学这一学科的热爱程度.这样不仅能达到教师的理想教学效果，也能提高学生的水平.利用分组分层教学法在当今中学数学的应用十分广泛，也得到了很多教师的一致好评.一、分组分层教学法的基本理论分组分层教学法在教学的开展过程中，要掌握最基本的原则.首先要把一个班级当作一个个体，并对个体进行层次的划分，共分为三个层次，分别是优等生，中等生和后进生.优等生是指能主动跟上老师的教学步伐并具有自主能力、自主性比较强的学生.简单指不只是学习成绩优异，并且能抓住学习数学的要领和方法的学生.中等生是相对于高等生来说，各种方面处于中等水平，需要进一步的指导、巩固基础，才能够实现优等生的发展.后进生是指成绩落后，学习能力和自主能力比较差的学生，因此在教学过程中，教师应该着手于后进生的重点指导，布置一些稍简单的任务，提高他们的自信心，推动他们学习的脚步.在对学生进行层次的划分之后，再将划分为三个层次的学生分成多个小组，值得注意的是要将学习水平不相上下的分配到一组.这种教学方式，不仅可以使学生的学习水平得到均衡，也减少了一部分学生自卑心理的形成，以及学习进度不明显的情况.而教师在指导的同时，也应具有针对性，这样更有助于学生们学习成绩和水平的提高.二、分组分层教学法的应用与实践而在教学过程中也需要进行分层，教学过程中的分组分层主要有课前分组分层、课上分组分层和课后分组分层.教师在备课时，必须提前了解学生对中学数学知识的掌握程度和新授课的接受程度.当教师在授课过程中发现实际状况与设想不同时，应及时调整教学内容.不要对不同层次的学生提出相同的学习要求，也不要安排相同的学习任务.在课上，教师应该注重的是提问环节.因为每个学生的基础不同，对新知识的吸收能力也不同.所以在提问环节，也应该进行问题分层提问.课后的分组分层，作业是最能反映学生基本情况的，也可以给学生起到加深巩固知识的印象.所以，教师也要根据学生的情况进行分层布置学习任务.（1）课前预习分层.针对于不同层次的学生，课前预习也应该策划出相应的方案，即把教学方案进行分层.优等生的课前预习，不仅要掌握掌握要学习的内容，还要掌握熟练公式的推理方法.针对中等生而言，他们是要掌握基本的学习内容要熟记公式.对于后进生来说，要求其把学过的旧知识理解透彻，对于新知识的要求是只要能看懂理解.用中学数学最常用的三角函数的例子来说，教师在讲解三角函数这一课程的时候，课前预习时的要求，就要对不同的学生有不同的针对性.优等生要在熟记三角函数相关公式的同时还要试着利用这些公式带入习题并进行推导.中等生的预习要求是，不仅要充分的熟悉三角函数公式，并且将相关的函数公式的知识基础并背熟.后进生的预习要求，首先要看懂并了解三角函数的图像，知晓诱导公式，做一些旧知识的巩固，掌握其中的技巧.（2）课堂提问分层.每个班级的学生对数学基础的掌握有着许多差异，其中包括学习的自主性.所以，课堂提问环节，提问的难易程度应该是不同的.教师应该将学生的分组把课堂问题进行分层，这样学生在回答问题的时候能掌握自己所学的知识点，回答问题时也会更有自信.优等生的问题可以相对于难一些，应更具一些发散性，可以使其数学思维得到更好的开拓.而中等生，应把握适度的原则.而针对后进生需要提一些简单的问题提高学生的自信心，激发他们内心对数学的好奇和热爱，使其以后在学习数学的过程中更具主动性.（3）课后作业分层.教师还要根据不同的组进行不同层次的任务布置，让学生在实现学习的过程还可以使思维得到良好拓展.优等生的课后作业布置难度大一点，优等生发挥优势还可以迸发出许多灵感，也达到了思维拓展的目的，创造力也可以得到进一步的提高.针对于中等生来说，相对于优等生的难易程度要少一点不那么复杂，目的是要掌握其中的学习要领，基本知识也能得到升华，夯实学习基础的目标.而后进生的主动性可能要差一些，所以教师应该多督促他们学习，也可以?优等生和中等生给他们进行一些指导，使之顺利完成学习目的.每个小组完成任务的同时，教师应适当的进行指导，无论是优、中还是后进生在学习数学的过程中都会遇到一定的难题，知识问题的难易程度不同而已.因而教师应适当的给与指导和分析，学生的学习效果也会更佳.在中学数学的教学中利用分组分层的教学方法是非常高效的，它能有效激发学生潜在的数学爱好因子，调动学生们的积极性，让学生们学起数学来更有信心.因此，教师应该创新更多的教学方法，以促进学生在学习中的进步.农村初中数学教学是极具挑战性的，如何把教学的概念应用于现实生活中是个艰难的任务，尤其在农村资源比较缺乏的情况下。但如果适当地把资源和存在的问题用“动”态的方式结合起来，还是可以解决学生对数学恐惧的问题。那么何为“动”态教学呢，本文将提供具体的教学例子，以供参考。一、游戏和竞赛，训练大脑科学记忆公式数学是一门从学龄前儿童到高中学生必选的科目，因此学习和理解数学公式概念是相当重要的，而许多概念又是彼此相关的。学生在初中学习阶段，应该掌握大量包含统计、代数公式和等式等抽象概念的知识点，数学游戏和竞赛就是用来帮助学生学习这些概念的互动方式，从而帮助学生消除对数学的恐惧，更好地在课堂上记忆公式而无需占用课后的时间。课堂游戏必须是具有挑战性而不乏娱乐性，足以让学生感兴趣，奖品设置的同时也作为重要的激励工具。⑴Bingo!你中了。该游戏改造于著名的Bingo游戏，由教师带领进行。该卡可以任意排列：3x3，4x4，5x5。例如在一张Bingo卡里有5x5阵列，选手有25个方块，那么教师需要准备25个问题，问题的答案事先写在Bingo卡的25个方块上。比赛开始时，教师分发Bingo卡给学生，一个学生拿一张，然后向全班读题，每个学生解题然后标记相应答案的方块。直到有学生把5个方块的纵列、横列或对角线连接出来，他就可以喊Bingo!，教师验证他方块排列准确性，随后游戏继续，直到把Bingo卡所有的方块都标记出来。这种比赛不仅加强对公式记忆，而且还可以帮助学生提高他们的计算速度。⑵看图猜谜。这是一个团体赛，一个队员是画画的人，已知指定的公式定律，用画图表达出来，其他成员则猜测这个公式是什么，并大声说出来，限时内猜得最多的组为胜。如指定勾股定律，可画出直角三角形。这个游戏可以用来测试学生对知识点的熟悉度，考察学生的理解能力和表达能力，需要学生熟知多个知识点。二、动觉、动手、合作的探究性学习合作性探究学习是当代教育最有影响力的教育模式之一。新课程改革肯定合作学习在基础教学中的作用，促进之间的教师和学生之间的互动，改变传统的以教师为中心的教学，转向以学生为中心的探究性学习。学生学习彼此依赖，在互动过程中个人责任感与小组集体感发挥得淋漓尽致，大大增强学生的求知欲，使得学生对自己更有信心。就如中国谚语说道：授人与鱼，不如授人与渔。教育不仅仅是提高学生的学术成就，还包括教会学生自学。大量研究证明探究性学习是可行有效的，在如今课程上合作学习作为日常教学的基本形式，并渗透在学生的学习策略中。每个单元的教学过程主要包括三个阶段：①制定目标；②小组学习；③集体评估。小组内成员的不同知识水平使得整体学习有更大的空间，几乎所有的学生都迫切想要与其他学生进行课堂互动。利用探究性学习小组，让他们参与到彼此的学习中去，也表现出该有的社会沟通技能（并适当地帮助他们掌握这些技能）。通过动觉、动手、合作的探究性学习，保持高度的学习积极性，不仅可视化也行动化。三、课堂笔记和数学周志总结学习规律笔记在数学学习中的作用是十分高效的，尤其帮助学生有技巧地解题和记忆重要的数学概念。总结学习规律是一个能力，它进一步发展和加强学生的数学思维和表达技巧。数学周志为个人提供自我评估的机会，反映了数学解题的详细思路，记录了个体思考的过程。学生为了记录在案必须回想、整理思绪，并能及时反馈尚未解决的数学问题，持久下去受益匪浅。当学生要求在周志写下后续要实现的学习目标时，学生实际上已经掌握了学习的自主权，而数学学习也不再成为仅靠教师指令才能维持下去。教师通过学生的数学周志，可以有效掌握学生的学习进度，从而决定下节课的教学设计。学生的数学周志，必须反映他们学到了什么，成为个人和导师的评估标准。⑴课堂笔记。根据记事本成功法，我推荐在笔记中使用两列法，并用铅笔做笔记。若要使用两列法，实际的笔记会在一侧，而例子、定理和公式则在另一侧。通常有多个方法解决问题，学会使用你的笔记本记录这些，并确保记录的例子对以后的学习有益。数学往往是所有知识点有关联地进行着，因此笔记须有逻辑性关联性，而个人的疑虑或最大弱点等方面也是应该强调的领域，这时可使用荧光笔或便条纸。有时也可记录课本相关页数，以供翻阅。总之，牢记笔记遵循法则：记疑点，保简洁，逻辑推理不能忘，备用法则少不了。⑵数学周志。如果学生从未接触过数学周志，那么以下步骤将帮助学生完成这一宝贵的写作活动。①数学周志应该写在一周课程结束之后；②数学周志必须写在一个单独的本子上，一个专门用于数学思考的本子；③周志内容应包含数学上所有困难或成功的细节；④写数学周志的时间不应超过7分钟。四、数学与其他科目挂钩体验数学的运用数学融入其他科目是展示现实生活中数学运用的有效途径，同时也加强了其他科目的学习。数学经常使用在科学课程上，涉及问题广泛，生物学、天文学或地球科学等科学性话题，如物理需要用到跨倍增公式；地理课，测量告诉学生所看到的国家都相距甚远；化学课，用数学来衡量药品的剂量，如果没有做到这一点，你可能会成为实验室的纵火者（相信我，夸张的说法更能让学生体验到数学的伟大）。数学是无处不在，甚至在文科类，像语文的阅读写作也算是数学的一部分，学生每分钟阅读字数能测试他们的阅读理解水平，而英语单词的语法和拼写原则与数学原则一样需要梯度处理。历史课上，用函数看古今模式，数字是时间的尺度。在音乐课中，学生用数字来读乐谱，变量告诉人们多久时间传递一个音符，把握节拍器的节奏频率。通过这种整合科目模式，科目一致性显露出来，因此学生也没有断开连接科目学习的进程。第10章设计的优化第10章设计的优化10.1设计的可综合性10.2流水线设计技术主要10.3资源共享内容10.4有限状态机设计10.5多层次结构电路的设计10.6进程10.7阻塞赋值与非阻塞赋值10.8FPGA设计中毛刺的消除10.1设计的可综合性用FPGA/CPLD器件实现的设计中,综合就是将Verilog或VHDL语言描述的行为级或功能级电路模型转化为RTL级功能块或门级电路网表的过程erilog行为级或功能级电路建模RTL级综合RTL级功能块综合逻辑优化目标工艺面积和定时约束门级综合优化后的门级网表M可综合的设计中应注意■不使用初始化语句;不使用带有延时的描述;不使用循环次数不确定的循环语句。■应尽量采用同步方式设计电路。■用always过程块描述组合逻辑,应在敏感信号列表中列出块中出现的所有输入信号。所有的内部寄存器都应该能够被复位,在使用FPGA实现设计时,应尽量使用器件的全局复位端作为系统总的复位,用器件的全局时钟端作为系统外部时钟输入端。在Verilog?模块中,任务(task)通常被综合成组合逻辑的形式;每个函数(function)在调用时通常也被综合为一个独立的组合电路模块。10.2流水线设计(Pipelinedesign)技术■流水线设计是经常用于提高所设计系统运行速度的种有效的方法。为了保障数据的快速传输,必须使系统运行在尽可能高的频率上,但如果某些复杂逻辑功能的完成需要较长的延时,就会使系统难以运行在高的频率上,在这种情况下,可使用流水线技术,即在长延时的逻辑功能块中插入触发器,使复杂的逻辑操作分步完成,减小每个部分的延时,从而使系统的运行频率得以提高。■流水线设计的代价是增加了寄存器逻辑,增加了芯片资源的耗用。流水线操作的概念■如某个复杂逻辑功能的实现需较长的延时,可将其分解为几个(如3个)步骤来实现,每一步的延时变小,在各步间加入寄存器,以暂存中间结果,这样可大大提高整个系统的最高工作频率。输入其他长延时逻辑输入逻辑寄存器其他逻辑←t3→←t→←3→流水线操作的概念示意图非流水线方式实现的8位全加器moduleadder(cout,sum,ina,inb,cin,clk)output[7:0]sum;outputcout;input[7:0]ina,inb;inputcin,clk[7:0]tempa,temp,sumregcout,tempo;a⊥ways(posedgeo1k)egintempa=ina;temp=inb;tempo=cin;//输入数据锁存always(P。sedgeo1k(cout,sum]=tempa+temp+tempiendendmodule两级流水实现的8位加法器moduleadderpipe2(cout,sum,ina,inb,cin,clk)input[7:0]ina,inb;inputcin,clk,output[7:0]sum;outputcout;regcout;reg[7:0]sumreg[3:0]tempa,temp,firsts;regfirst;a⊥ways(posedgec1k)beginifirstc,firsts]=ina[3:0]+inb[3:0]+cintempa=ina[7:4];tempb=inb[7:4];endalways(posedgeclk)beginicout,sum[7:4])=tempa+tempb+firstcisum[3:0]=￡irsts;endendmodule四级流水线实现的8位加法器moduleina,inb,cin,clk)output[7:0]sum;outputcoutinput[7:0]ina,inb;inputcin,clk;reg[7:0]tempa,tempb,sumreg[1:0]firsts,third,thirdreg[3:0]seconda,second,seconds,reg[5:0]firsta,firstb,thirds;e(P。sedgeo1kempc1-cln;en//输入数据緩存begin(firstco,firsts}=tempa[1:0]+temp1:0]+te