数字逻辑电路与系统设计课程设计

数字逻辑电路与系统设计课程设计
课程设计目的
通过本课程设计的学习，学生应能够掌握数字逻辑电路基本概念、设计方法以
及应用技巧。

学生应该能够使用Verilog HDL或者其他硬件描述语言（HDL）设计
数字逻辑电路和系统，并能够基于FPGA平台设计和实现数字电路系统。

课程设计内容
本次课程设计主要包含以下内容：
1.数字电路基础知识：数字逻辑基本理论、逻辑门的特点、数字电路的
抽象层次。

2.Verilog HDL编程：Verilog HDL的基本语法、数据类型、运算符以
及常用结构体。

3.组合逻辑电路设计：组合逻辑电路的设计方法、Karnaugh图、逻辑
门级联、多路复用器/解复用器、译码器、比较器等。

4.时序逻辑电路设计：时序逻辑电路的设计方法、触发器、寄存器、计
数器等。

5.FPGA系统设计：FPGA的基本原理和结构、FPGA开发板的使用、FPGA
系统设计的流程以及示例项目。

课程设计要求
1.课程设计可以采用Verilog HDL或者其他HDL编程语言。

2.参与者需要结成小组，每个小组3-5人。

3.每个小组需要完成一项数字电路设计项目，包括设计报告和实验验证。

4.每个小组需要在课程结束时提交一份完整的设计报告以及实验数据和
项目代码。

5.设计项目可以是基于组合逻辑或时序逻辑的电路系统设计，包括但不
限于多路选择器、加法器、比较器、寄存器、时钟控制器、计数器、显示控制器等。

6.设计报告应该包含问题描述，设计总体方案，设计分级具体实现以及
实验结果和分析等。

7.实验验证应该使用FPGA开发板完成，需要进行基准测试，并按照设
计要求逐步进行验证。

8.设计报告和实验验证需要进行小组汇报，并进行讨论。

课程设计参考资料
1.Verilog HDL编程指南(第二版), 王自发, 清华大学出版社，2018
2.数字逻辑与计算机设计，M. Morris Mano, Pearson Education,
2015
3.FPGA原理与设计, Jonathan W. Valvano, Morgan & Claypool,
2011
4.FPGA开发实战, Evan A. Curtice, Packt Publishing, 2018
结论
通过本次课程设计，学生将能够熟练掌握数字逻辑电路设计的基础知识和关键技能。

学生将能够熟练使用硬件描述语言、设计工具和FPGA开发板，设计和实现多种数字电路系统，掌握数字逻辑电路设计的整体流程。

通过小组互动，学生扩展了团队协作、沟通和问题解决的技能。