《EDA技术与应用》课程教学大纲

《EDA技术与应用》课程教学大纲

编号：40029050

英文名称：The Technology and Application of EDA

适用专业：电子信息类

责任教学单位：电子系基础教研室

总学时：48

学分：3

考核形式：考查

课程类别：专业基础课

修读方式：必修

教学目的：电子设计自动化（EDA）是电子信息工程、通信工程、自动化、等3个电气信息类专业的一门技术基础课。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。

主要教学内容及要求：

1．EDA技术概述

了解EDA技术的全貌、构成要素及其工程设计过程。了解传统的电子线路设计与EDA技术的区别及联系，对EDA技术有一个初步的认识。

2．可编程逻辑器件与数字系统的设计

了解可编程逻辑器件的构成、工作原理及CPLD和FPGA 的选用。掌握Altera系列可编程逻辑器件的使用方法。了解Altera低成本器件FPGA──Cyclone系列的内部结构，掌握SOP C技术的设计方法。了解基于CPLD/FPGA的数字系统设计规则，为掌握EDA技术打下坚实的基础。

3．EDA数字系统开发软件

了解Q uartusⅡ的特点，掌握在Q uartusⅡ软件及Q uartusⅡ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、综合、仿真、适配、器件编程/下载和硬件调试等常规操作技术。

4．硬件描述语言VHDL编程基础

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、程序包和库的使用，在此基础上利用VHDL语言进行简单的电路设计。

5．EDA综合设计综合

数熟悉层次化设计与基本设计全过程，初步具备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。

本课程与其他课程的联系与分工：

先修课程：《模拟电路》、《数字电路》、《微机原理与接口技术》

实验和上机要求：

第１次实验

实验的名称：Q uartus的基本应用

实验目的：通过该实验，使学生熟悉Q uartus的安装及基本使用；掌握Q uartusⅡ基本输入法—图形输入工具按钮的使用。

实验的内容和要求：

1．熟悉Q uartusⅡ的安装及设置；

2．熟悉Q uartusⅡ软件的各种工具按钮使用方法；

3．掌握Q uartusⅡ基本输入法—图形输入工具按钮的使用；

4．掌握Q uartusⅡ的设计检查工具的使用；

5．掌握在Q uartusⅡ中观察实验结果的方法。

使用的设备和仪器：计算机、Q uartusⅡ软件

第2次实验

实验的名称：Q uartusⅡ的基本应用-波形输入练习（2学时）

实验的目的：主要学习

实验目的及要求：Q uartusⅡ基本输入法—波形输入法的使用

实验的内容和要求：

1．掌握Q uartusⅡ的基本使用。

2．掌握Q uartusⅡ基本输入法—波形输入法的使用。

3．掌握波形输入法的检查方法。

使用的设备和仪器：计算机、Q uartusⅡ软件

第3次实验

实验的名称：Q uartusⅡ的设计处理（2学时）

实验的目的：主要学习Q uartusⅡ的设计处理过程中的编译和仿真。

实验的内容和要求：

1．掌握Q uartusⅡ的基本使用。

2．掌握Q uartusⅡ的设计处理过程中的编译和仿真。

3．掌握Q uartusⅡ的设计处理过程中的三种定时分析模式。

使用的设备和仪器：计算机、Q uartusⅡ软件

第4次实验

实验的名称：Q uartusⅡ的层次设计（2学时）

实验的目的：了解可编程逻辑器件层次化设计的理念，掌握层次化设计的方法。

实验的内容和要求：

1．进一步掌握Q uartusⅡ的基本使用，包括设计的输入、编译和仿真。

2．掌握Q uartusⅡ的层次化设计方法。

使用的设备和仪器：计算机、Q uartusⅡ软件

第5次实验

实验的名称：组合逻辑电路毛刺分析（2学时）

实验的目的：主要学习Q uartusⅡ的设计处理过程中的组合逻辑电路毛刺分析方法。实验的内容和要求：

1．了解组合逻辑电路竞争和冒险的产生条件。

2．掌握组合逻辑电路消除毛刺的方法。

3．了解寄存器建立时间和保持时间的约束条件。

使用的设备和仪器：计算机、Q uartusⅡ软件

第6次实验

实验的名称：Q uartusⅡ的参数化兆功能模块库的使用

实验的目的：主要学习Q uartusⅡ的参数化兆功能模块库的使用

实验的内容和要求：

1．进一步掌握Q uartusⅡ参数化兆功能模块库的使用。

2．了解参数化兆功能模块库LPM的类型。

使用的设备和仪器：计算机、Q uartusⅡ软件

第7次实验

实验的名称：VHDL的基本描述语句设计（2学时）

实验的目的：主要学习Q uartusⅡ的文本设计方法。

实验的内容和要求：

1．掌握VHDL语言的基本结构及设计的输入方法。

2．掌握VHDL语言的基本描述语句的使用方法。

使用的设备和仪器：计算机、Q uartusⅡ软件

第8次实验

实验的名称：组合逻辑电路的设计（2学时）

实验的目的：主要学习使用VHDL语言进行组合逻辑电路的设计。

实验的内容和要求：

1．掌握Q uartusⅡ的VHDL语言的设计方法。

2．掌握VHDL语言的设计处理过程中的编译和仿真。

使用的设备和仪器：计算机、Q uartusⅡ软件

第9次实验

实验的名称：时序逻辑电路的设计（2学时）

实验的目的：主要学习使用VHDL语言进行时序逻辑电路的设计。

实验的内容和要求：

1．进一步掌握VHDL语言的基本结构及设计的输入方法。

2．掌握VHDL语言的时序电路的设计方法。