《EDA原理与应用》课程教学大纲

1、EDA原理与应用课程教学大纲开课单位：自动控制教研室课程负责人： 适用于本科自动化、测控技术与仪器专业教学时数：32学时一、课程概况EDA原理与应用课程是本科自动化、测控技术与仪器专业的一门专业方向限选课。本课程的任务是：通过本课程的学习使学生掌握可编程器件、EDA开发系统软件、硬件描述语言和电子线路设计与技能训练等各方面知识，提高工程实践能力，学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题，并为将来从事自动化、测控技术、仪器仪表和电气工程等领域的工程应用打下基础。本课程的先修课程主要有数字电子技术基础、单片机原理与应用等。本课程的后续课程主要有智能仪器仪表设计技术等。二、教学基本要求1了解ED

2、A技术的由来、可编程逻辑器件的发展历程、传统的电子线路设计与EDA技术的区别及联系，了解可编程逻辑器件PLD结构、特点、功能描述、输出配置、一般性测试等，为掌握EDA技术打下坚实的基础。 2掌握Quartus 的安装，掌握在Quartus 的软件平台上进行逻辑设计的几种输入方法、掌握设计项目的编译、仿真、定时分析、器件编程等。了解设计过程中出现的竞争冒险现象及采取的措施。3、掌握硬件描述语言VHDL的程序结构、语言要素、VHDL的描述风格、仿真、综合等。会利用VHDL语言进行简单的电路设计。4、通过EDA设计综合实验，熟悉电子系统层次化设计与基本设计全过程，初步具备解决实际问题的综合能力。 三

3、、教学内容及要求（包括重点、难点分析、知识点综述）1EDA技术概述教学内容：现代电子系统的设计方法；EDA技术；EDA体系结构；可编程专用集成电路ASIC。基本要求：了解EDA技术的基本知识；了解EDA体系结构。重点：EDA技术；EDA体系结构。难点：无2. 可编程逻辑器件教学内容：可编程逻辑器件的分类；可编程逻辑器件的基本结构；可编程逻辑器件的基本资源；可编程逻辑器件的编程元件；Altera公司的可编程逻辑器件。 基本要求：了解EDA技术实现的基本平台；了解Altera公司的可编程逻辑器件；理解可编程逻辑器件的基本概念；掌握逻辑器件的结构。 重点：可编程逻辑器件的基本概念；逻辑器件的结构。

4、难点：逻辑器件的结构。3可编程逻辑器件的设计与开发教学内容：可编程逻辑器件的设计过程；可编程逻辑器件的开发环境；硬件描述语言；Quartus 软件介绍；Quartus 软件的使用。基本要求：了解可编程逻辑器件的设计过程；掌握Quartus 的设计项目的编译、综合、仿真、适配、器件编程、下载和硬件调试等常规操作技术。重点：Quartus 软件的使用。难点：Quartus 软件的使用。4VHDL语言教学内容：VHDL概述；VHDL的程序结构；VHDL的基本数据类型；VHDL的基本描述语句；子程序；程序包和库。基本要求：了解VHDL的描述风格，掌握VHDL的基本数据类型、基本描述语句、子程序、程序包

5、和库的使用，在此基础上利用VHDL语言进行简单的电路设计。重点：VHDL的基本数据类型；VHDL的基本描述语句；子程序；程序包和库。难点：VHDL的基本描述语句。5组合逻辑电路设计教学内容：基本门电路的设计；数据选择器的设计；数据分配器的设计；4位BCD译码器的设计；三态门的设计；半加器的设计 ；全加器的设计；6位加法器的设计；4位加减法器的设计；3位乘法器的设计。 基本要求：掌握基本数字组合逻辑电路的各种设计方法，并通过Quartus II软件为平台来实现。重点：数据选择器的设计；数据分配器的设计；译码器的设计；三态门的设计；多位加减法器的设计；多位乘法器的设计。 难点：多位加减法器的设计；

6、多位乘法器的设计。 6时序逻辑电路设计教学内容：基本D触发器的设计；JK触发器；带异步复位/置位端的使能T触发器；基本计数器的设计；同步清零的计数器；同步清零的可逆计数器 ；同步预置数的计数器；带进制的计数器（选学）；基本移位寄存器的设计；同步预置数串行输出移位寄存器；循环移位寄存器；6位双向移位寄存器。基本要求：掌握数字时序电路的各种设计方法，并通过Quartus II软件为平台来实现。重点：触发器的设计；计数器的设计；移位寄存器的设计。难点：计数器的设计；移位寄存器的设计。7数字系统设计实例教学内容：实用多功能电子表的设计；交通灯控制器的设计（选学）；数字频率计的设计（选学）。基本要求：通

7、过实验来掌握数字综合电路的各种设计方法，并通过Quartus II软件为平台来实现。重点：实用多功能电子表。难点：实用多功能电子表。四、课时分配表（见附表1）五、实验（见附表2）六、推荐教材、参考资料1推荐教材潘松、黄继业EDA技术与VHDL（第二版）北京：清华大学出版社2007.1。 刘雷波、孟一聪VHDL教程（第三版）北京：机械工业出版社2006.4。2推荐参考书高有堂EDA技术及应用实践北京：清华大学出版社2006.8。包明EDA技术与可编程器件的应用北京：航空航天大学出版社2007.8。姜雪松, 吴钰淳VHDL设计实例与仿真北京：机械工业出版社2007.5。七、执行大纲说明本大纲根据学

8、生的特点，删除教材部分章节，按教材的课题顺序，从课程内容、教学要求、课时分配等方面进行叙述，教学与电脑、网络配合进行，应注重实验操作，培养学生的动手操作能力。该课程与其他技术基础课和专业课衔接紧密，是学生进行课程设计、毕业设计和参加工作所必需的重要技术基础，掌握EDA技术是电子信息类专业学生所必备的基本能力和技能。鉴于课程将先进的EDA理论与电子设计相结合，强化实践与应用，教学中要特别注意教学内容的组织和教学方法与教学手段的科学、先进、合理。教学内容的组织上，要密切理论联系实际。理论教学以讲授、演示为主；实践教学则采取学生自主操作的方式，培养学生分析和解决实际问题能力。教学方法和教学手段上，可

9、采用多种形式，如多媒体教学、实验教学、启发式教学和案例教学等。执笔人：柏俊杰审核人：*附表1课时分配表序号章 节 内 容学 时 分 配合计讲课实验上机设计习题课外阅读其它(需明确)1EDA技术概述112可编程逻辑器件113可编程逻辑器件的设计与开发224VHDL语言8625组合逻辑电路设计8266时序逻辑电路设计8267数字系统设计实例4226总 计 321616*附表2开课实验室：自动控制实验中心应修实验学时16课程性质选修本课程实验教学目的和基本要求通过学生动手实验，理论联系实践，使学生掌熟练掌握基本的组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计；提高学生对设计课题的分析能力、编程能力及解决实际问题的综合能力。实验的考核 根据实验报告的完整性、正确性，以及现场调试的结果对实验进行考核。指导书要求要在实验前编写好EDA实验指导书。序号实验项目名称实验学时实验类别必做选做实验内容简述1组合逻辑电路（一）2验证用VHDL设计4-1 多路选择器。2