verilog硬件描述语言课程设计
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大学verilog的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解Verilog硬件描述语言的基本概念、语法结构及设计流程;2. 学会使用Verilog编写简单的数字电路模块,如逻辑门、触发器、计数器等;3. 掌握Verilog中的模块化设计方法,能够对复杂电路进行模块划分和层次化设计;4. 了解数字电路仿真与测试的基本原理,能够使用Verilog进行功能仿真和时序分析。
技能目标:1. 能够运用所学知识,独立完成简单数字电路的Verilog代码编写;2. 培养学生具备分析和解决数字电路设计过程中遇到的问题的能力;3. 提高学生的团队协作能力,通过小组合作完成复杂电路的设计与验证;4. 培养学生运用Verilog进行实际工程项目的初步能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字电路设计及Verilog语言的兴趣,培养其主动学习的习惯;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践,勇于探索,不断创新的思维品质;3. 增强学生的团队合作意识,学会尊重他人意见,善于沟通与交流;4. 提高学生的工程素养,使其认识到数字电路设计在实际工程中的应用价值,为未来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容本章节教学内容主要围绕Verilog硬件描述语言的基本概念、语法、设计方法及仿真测试技术展开。
具体安排如下:1. Verilog基础知识:- Verilog语言概述与基本概念- 数据类型与运算符- 顺序语句与并行语句- 循环语句与分支语句2. 数字电路设计与实现:- 逻辑门电路设计- 触发器与寄存器设计- 计数器与状态机设计- 模块化设计方法3. 仿真与测试技术:- 仿真原理与测试方法- 功能仿真与时序分析- 常用仿真工具介绍- 测试平台的搭建与使用4. 实践项目与案例分析:- 简单数字电路设计实例- 复杂数字电路设计实例- 小组项目:数字系统设计- 案例分析:实际工程项目应用教学内容根据教材章节进行安排,保证学生能够循序渐进地掌握Verilog语言及其在数字电路设计中的应用。
eda verilog 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA(电子设计自动化)的基本概念,掌握Verilog硬件描述语言的基本语法与结构。
2. 学生能够运用Verilog语言设计简单的数字电路,并了解其仿真过程。
3. 学生了解数字电路的基本测试方法,并能够运用Verilog进行基本测试代码的编写。
技能目标:1. 学生能够使用EDA工具进行Verilog代码的编写、编译和仿真。
2. 学生通过实际操作,掌握数字电路设计中常见的模块搭建和调试技巧。
3. 学生能够通过小组合作,完成一个小型的数字系统设计项目,提高实践操作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生积极探索、勤于实践的科学态度,激发学生对电子设计领域的兴趣。
2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与表达能力,增强解决问题的信心。
3. 通过课程学习,使学生认识到电子技术在现代社会中的重要作用,培养学生的创新意识和责任感。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. EDA与Verilog基础知识:介绍EDA的基本概念、发展历程及Verilog硬件描述语言的基本语法、结构。
- 教材章节:第一章 EDA技术概述,第二章 Verilog基础知识。
- 内容安排:讲解EDA工具的使用,Verilog基本语法、数据类型、运算符等。
2. 数字电路设计基础:学习组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法,以及常用数字电路模块的Verilog描述。
- 教材章节:第三章 组合逻辑电路设计,第四章 时序逻辑电路设计。
- 内容安排:介绍组合逻辑电路与时序逻辑电路的设计原理,通过实例讲解Verilog代码编写。
3. 数字电路仿真与测试:学习数字电路的仿真方法,编写测试代码,进行功能验证。
- 教材章节:第五章 数字电路仿真,第六章 数字电路测试。
- 内容安排:讲解仿真工具的使用,编写测试代码,进行电路功能验证。
4. 实践项目:小组合作完成一个小型数字系统设计项目,包括设计、仿真、测试等环节。
FPGA课程设计Verilog一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握FPGA的基本原理,熟练使用Verilog硬件描述语言进行FPGA设计和开发。
通过本课程的学习,学生应能够理解FPGA的工作原理,熟悉FPGA的编程环境和工具,掌握Verilog语言的基本语法和常用语句,能够编写符合要求的FPGA程序,并能够进行简单的FPGA电路设计和调试。
具体来说,知识目标包括:1.掌握FPGA的基本原理和结构。
2.熟悉Verilog硬件描述语言的基本语法和常用语句。
3.了解FPGA设计和开发的基本流程。
技能目标包括:1.能够使用Verilog语言编写简单的FPGA程序。
2.能够使用FPGA开发工具进行电路设计和仿真。
3.能够进行简单的FPGA电路调试和优化。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生的创新意识和实践能力。
2.培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.培养学生的自主学习和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括FPGA的基本原理、Verilog硬件描述语言、FPGA设计和开发流程。
具体包括以下几个方面:1.FPGA的基本原理和结构:介绍FPGA的工作原理、特点和应用领域,熟悉FPGA的基本结构和组成部件。
2.Verilog硬件描述语言:学习Verilog语言的基本语法、数据类型、运算符、控制语句等,掌握常用的Verilog模块编写方法。
3.FPGA设计和开发流程:了解FPGA设计的的基本流程,包括需求分析、逻辑设计、硬件描述语言编写、综合、布局布线、下载和调试等步骤。
4.FPGA编程和调试:学习如何使用FPGA编程工具进行编程,掌握常用的调试技巧和方法。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括:1.讲授法:通过讲解FPGA的基本原理、Verilog语言的语法和FPGA设计的流程等内容,使学生掌握基本概念和理论知识。
2.案例分析法:通过分析具体的FPGA设计案例,使学生了解FPGA设计的实际应用,培养学生的实践能力。
4位全加器verilog课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解4位全加器的原理和功能,掌握其Verilog硬件描述语言实现方法。
2. 学习并掌握数字电路中加法器的基本结构和工作原理。
3. 掌握Verilog模块化编程,能够实现并测试4位全加器的基本功能。
技能目标:1. 能够运用Verilog语言编写4位全加器的代码,并进行功能仿真。
2. 学会使用硬件描述语言进行数字电路的设计,提高实际问题解决能力。
3. 能够对4位全加器进行调试和优化,提升编程实践技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生的团队合作意识,提高学生在项目实践中的沟通与协作能力。
2. 增强学生对数字电路设计领域的兴趣,激发学生的创新精神。
3. 引导学生树立正确的价值观,认识到科技发展对社会进步的重要性。
课程性质:本课程为电子信息工程及相关专业高年级的数字电路设计课程,旨在通过4位全加器的Verilog实现,让学生掌握数字电路设计的基本方法和实践技能。
学生特点:学生已具备一定的数字电路基础和Verilog编程知识,具备分析问题和解决问题的能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的动手能力和实际操作技能。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得明显进步。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字加法器原理回顾:介绍加法器的基本原理,重点讲解4位全加器的工作流程和关键特性。
- 教材章节:数字电路基础,第3章第2节。
2. Verilog硬件描述语言基础:复习Verilog的基本语法,强调模块化编程方法。
- 教材章节:硬件描述语言Verilog,第4章。
3. 4位全加器的Verilog设计:- 设计原理:讲解4位全加器的设计思路和实现方法。
- 代码编写:引导学生编写4位全加器的Verilog代码,并进行模块化设计。
- 教材章节:数字电路设计,第5章第3节。
4. 功能仿真与调试:- 介绍仿真工具和仿真方法,指导学生进行4位全加器的功能仿真。
verilog综合课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握Verilog硬件描述语言的基本语法和结构;2. 学会使用Verilog进行数字电路的设计与描述;3. 理解数字电路的基本组成和功能,并能运用Verilog进行相应的实现;4. 了解Verilog代码的综合过程,理解综合工具的作用和原理。
技能目标:1. 能够运用Verilog编写简单的数字电路模块;2. 能够使用综合工具对Verilog代码进行综合,生成对应的硬件描述;3. 能够分析和解决Verilog综合过程中遇到的问题;4. 培养学生的实际操作能力,提高团队协作和沟通技巧。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路设计和Verilog语言的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,注重代码质量和工程规范;3. 增强学生的自信心,培养面对挑战和困难时的积极心态;4. 培养学生的创新意识,鼓励尝试新方法,勇于实践。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,要求学生在掌握理论知识的基础上,进行实际操作和练习。
学生特点:学生具备一定的数字电路基础,了解基本的硬件描述语言概念,对Verilog有一定了解。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调实际操作和动手能力,通过案例分析、小组讨论等形式,提高学生的综合运用能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度和反馈,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
将目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. Verilog基础知识回顾:数据类型、运算符、控制语句、模块定义等;教材章节:第一章 Verilog基础知识。
2. 数字电路设计基础:组合逻辑电路、时序逻辑电路设计方法;教材章节:第二章 数字电路设计基础。
3. Verilog代码编写规范:代码风格、命名规则、注释使用等;教材章节:第三章 编码规范与风格。
4. 常用Verilog模块设计:触发器、计数器、状态机等;教材章节:第四章 常用Verilog模块设计。
FPGA verilog课程设计报告一、教学目标本课程旨在通过FPGA Verilog的学习,让学生掌握数字电路设计的基本原理和方法,学会使用Verilog硬件描述语言进行数字电路设计和仿真。
具体目标如下:1.理解FPGA的基本原理和结构。
2.掌握Verilog语言的基本语法和编程技巧。
3.熟悉数字电路的设计方法和流程。
4.能够使用Verilog语言编写简单的数字电路模块。
5.能够进行FPGA的配置和编程。
6.能够使用FPGA开发工具进行数字电路的仿真和测试。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对新技术的敏感性和学习兴趣。
3.培养学生对工程实践的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括FPGA的基本原理和结构、Verilog语言的基本语法和编程技巧、数字电路的设计方法和流程。
具体安排如下:第1-2课时:FPGA的基本原理和结构1.FPGA的定义和发展历程。
2.FPGA的内部结构和组成。
3.FPGA的配置和编程方法。
第3-4课时:Verilog语言的基本语法和编程技巧1.Verilog语言的基本数据类型和操作符。
2.Verilog语言的逻辑表达式和语句。
3.Verilog语言的模块结构和参数传递。
第5-6课时:数字电路的设计方法和流程1.数字电路的设计原则和技巧。
2.数字电路的设计流程和步骤。
3.数字电路的仿真和测试方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法:通过讲解和演示,让学生掌握FPGA和Verilog的基本知识和技巧。
2.案例分析法:通过分析具体的数字电路设计案例,让学生熟悉设计方法和流程。
3.实验法:通过动手实验,让学生亲手配置FPGA、编写Verilog代码并进行仿真测试,提高学生的实际操作能力。
四、教学资源1.教材:《FPGA Verilog设计与实践》。
2.参考书:《数字电路与FPGA设计入门》、《Verilog HDL入门与提高》。
eda课程设计verilog一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握EDA(电子设计自动化)的基本概念,理解Verilog硬件描述语言的基本语法和结构。
2. 使学生能够运用Verilog语言进行简单的数字电路设计和仿真。
3. 帮助学生了解数字电路的基本原理,掌握基本的硬件描述技巧。
技能目标:1. 培养学生运用Verilog语言进行数字电路设计和仿真的能力。
2. 培养学生分析电路图,提取关键信息,用Verilog语言进行描述的能力。
3. 提高学生团队协作和沟通能力,学会在项目中进行分工合作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱电子技术,对EDA领域产生浓厚的兴趣。
2. 培养学生具备良好的工程素养,严谨的态度和勇于探索的精神。
3. 引导学生关注我国电子产业的发展,树立为国家和民族电子科技事业作贡献的远大理想。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,要求学生具备一定的计算机操作能力和编程基础。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子技术和编程知识,具有较强的学习能力和自主性。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调动手实践,鼓励学生主动探索和解决问题。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供个性化的指导和帮助,确保学生能够达到课程目标。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高其综合运用能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. EDA基本概念与原理:介绍EDA技术的基本概念、发展历程和应用领域,分析数字电路设计的基本原理。
教学大纲:第一章,第1-2节。
2. Verilog硬件描述语言:讲解Verilog的基本语法、数据类型、运算符和模块结构。
教学大纲:第二章,第1-4节。
3. 数字电路设计与仿真:通过实例讲解如何使用Verilog语言进行数字电路设计和仿真,包括组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
教学大纲:第三章,第1-6节。
4. 实践项目:组织学生进行小组项目,运用所学知识设计并实现一个简单的数字电路系统。
Verilog课程设计题
函数发生器(方波和阶梯波)
目
学生:
专业:
班级:
指导教师:
完成日期:
目录
1、概述 (1)
2、功能 (2)
3设计方案(设计的技术方案、工作原理、设计框图) (3)
4设计与仿真 (11)
5、结束语 (14)
6附录 (15)
1.概述
(1)实验目的:
在基于QUARTUS2软件平台下,运用Verilog硬件描述语言来进行编写两种波形(方波和阶梯波)发生的程序,并结合DE2板与DVCC 实验板上的D/A转换器在示波器显示出波形。
初步了解Verilog的编程及DE2板的应用,加强对其的实际应用操作能力。
(2)实验要求:
运用DE2上的DAC实现方波、阶梯信号发生器功能。
方波频率、占空比可设置。
阶梯波信号频率、幅度可调。
在完成基本要求的基础上,可进一步增加功能、提高性能。
2.功能
实验容:
5 . 利用简易函数发生器
基本要求:运用DE2上的DAC实现方波、阶梯信号发生器功能。
方波频率、占空比可设置。
阶梯波信号频率、幅度可调。
在完成基本要求的基础上,可进一步增加功能、提高性能。
3设计方案(1)设计流程图
(2)波形产生的基本原理
1.先利用时钟信号f_clk产生一个工作频率,输入的频率字保存在频
率寄存器中,经N位相位累加器,累加一次,相位步进增加,经过部ROM波形表得到相应的幅度值,经过D/A转换和低通滤波器得到合成的波形。
2.利用存储器,先把定点值存入存储器中,再通过choose选择所需
要的那段地址的值,在通过data读出值。
3.最后利用波形仿真,通过转换把数字量转换为波形图。
(3)产生波形频率可调的方法
采用设置频率控制字的方法,设置一个输入端口【5:0】q,并且下载时将其绑定在6个控制开关上,可以实现频率的调整,采用2进制,q的值就是频率的缩小(扩大)倍数。
(4)源程序
module sq(f_clk,p,choose,data);//端口设定
input [5:0] p; //频率控制字
input choose; //波形选择
input f_clk; //置晶振
output [7:0] data;
wire [7:0]data;
reg [5:0] addr,address;
reg [5:0] i;
reg f_out;
initial
begin
i<=0;
addr<=0;
f_out<=0;
end
always (posedge f_clk) //利用计数器实现任意分频begin
if(i==p) //设定频率控制字p
begin
i=0;
f_out=~f_out;
end
else
i=i+1;
end
function [7:0] romout; //ROM的设定
input[5:0] address;
case(address) //各波形初值的预装入
0 : romout = 255; //阶梯波初值
1 : romout = 255;
2 : romout = 255;
3 : romout = 255;
4 : romout = 128;
5 : romout = 128;
6 : romout = 128;
7 : romout = 128;
8 : romout = 64;
9 : romout = 64;
10: romout = 64;
11: romout = 64;
12: romout = 0;
13: romout = 0;
14: romout = 0;
15: romout = 0;
16 : romout = 255; //方波初值
17 : romout = 255;
18 : romout = 255;
19 : romout = 255;
20 : romout = 255;
21 : romout = 255;
22 : romout = 255;
23 : romout = 255;
24 : romout = 0;
25 : romout = 0;
26: romout = 0;
27: romout = 0;
28: romout = 0;
29: romout = 0;
30: romout = 0;
31: romout = 0;
default : romout = 10'hxx;
endcase
endfunction
always(posedge f_out)
begin
if(addr==16) //波形数据切换
addr=0;
else
addr=addr+1;
case(choose) //波形选择开关设定
0: address=addr;
1: address=addr+16;
endcase
end
assign data = romout(address);//将ROM中对应数据传递输出端口data输出
endmodule
4程序编译及仿真结果
(1)引脚的绑定图
(2)仿真编译图阶梯波仿真结果
方波仿真结果
(3)波形产生效果图阶梯波效果图
方波效果图
5.结束语
经过两周的课程设计,我觉得自己更进一步认识了Verilog语言的使用,并且对整个设计制作和仿真流程有了更深入的了解,从实验的迷惑到后来的熟练操作,再到实验报告撰写的结束,其中的每一步都是我受益匪浅。
坚持靠自己的独立思考并通过一步步的调试,最终成功地摸索程序并且进行了进一步优化最终完成实验,不但锻炼了逻辑思维能力,并且锻炼了自己的独立探索能力。
虽然自己的程序不是那么完美,但是每一步都有自己的劳动,都有自己的思想在其中,可以说,实验的结果自己还是比较满意的。
但是很明显有许多有待加强的地方。
实验综合性较强也比较复杂,在实验中涉及了本学期多个知识点,其中让我印象最深的是 initial语句和function说明语句,因为这两个语句之前用得比较少。
我觉得这样的实验比较贴近学习和工作,通过自己动手更加能够充分掌握所学知识点,将书本和实际结合起来,希望以后可以开展更多这样的实验。
实验中也遇到了许多问题,比如,实验效果图出不来之类。
但通过两位老师的指导,最终把问题一一解决。
这对我来说是一次飞速的成长。
老师的指导!
6.附录
DE2简介
1.核心的FPGA芯片-Cyclone II 2C35 F672C6,从名称可以看出,它包含有35千个LE,在Altera的芯片系列中,不算最多,但也绝对够用。
Altera下载控制芯片- EPCS16以及USB-Blaste对Jtag的支持。
2.存储用的芯片有: 512-KB SRAM,8-Mbyte SDRAM,4-Mbyte Flash memory
3.经典IO配置:拥有4个按钮,18个拨动开关,18个红色发光二极管,9个绿色发光二极管,8个七段数码管,16*2字符液晶显示屏
4. 超强多媒体:24位CD音质音频芯片WM8731(Mic输入+LineIn+ 标准音频输出),视频解码芯片(支持NTSC/PAL制式),带有高速DAC视屏输出VGA模块。
5.更多标准接口:通用串行总线USB控制模块以及A、B型接口,SD Card接口,IrDA红外模块, 10/100M自适应以太网络适配器,RS-232标准串口, PS/2键盘接口
6.其他:50M,27M晶振各一个,支持外部时钟, 80针带保护电路的外接IO
7.此外还有:配套的光盘资料,QutuarsII6软件,NiosII 6.0IDE,例程与说明文档。