《EDA技术及应用》课程教学大纲
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《EDA技术及应用》课程教学大纲
一、教师或教学团队信息
教师姓名 职称 办公室 电话 电子信箱
（教师或教学团队中每位教师主要讲授的本科课程，课程受欢迎情况；主要研究领域和研究成果。）
二、课程基本信息
课程名称（中文）：EDA技术及应用
课程名称（英文）：Technology and Application of EDA
课程类别：□通识必修课□通识选修课□专业必修课□专业方向课
专业拓展课□实践性环节
课程性质*：□学术知识性方法技能性□研究探索性□实践体验性
课程代码：2160033
15级培养方案 周学时：4 总学时：32 学分: 2
16级培养方案 周学时：4 总学时：32 学分: 2 课内实验学时：6
先修课程：模拟电子技术、数字电子技术
授课对象：电气工程及其自动化
三、课程简介
（课程在实现专业培养目标中的作用，课程在专业知识体系中的位置，课程学习对学生专业成长具有的价值。课程主要内容及知识结构。）
本课程大纲是根据高等教育要求，为加强学生专业课程的教学需要而制定的。《EDA技术及应用》课程是四年制电气工程及自动化专业的任选课之一，是集成电路设计类相关课程的基础，是工科学生在大学教育阶段所修课程中有益而又有用的课程之一。
通过本课程的学习，使学生抓住一个重点：VHDL的编程；掌握两个工具：2
FPGA/CPLD开发软件和EDA实验开发系统的使用。其主要内容包括：EDA技术概述、大规模可编程逻辑器件、VHDL编程基础、常用EDA工具软件操作。
四、课程目标
（课程教学要讲授的核心知识、要训练的关键技能及须形成的综合素养的目标。）
通过本课程的学习，学生应该掌握如下四个方面的内容：1）大规模可编程逻辑器件；2）硬件描述语言；3）软件开发工具；4）实验开发系统。其中，大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体，硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段，软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动化设计工具，实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。
本课程的主要任务是：了解一类可编程逻辑器件，掌握一门硬件描述语言，熟悉使用一种EDA设计工具，设计自己的应用。采用四个结合：边学边用想结合，边用边学想结合，理论与实践相结合，课内与课外相结合。
五、教学内容与进度安排*（满足对应课程标准的第2条）
（需要清晰地呈现每一章或教学单元的教学内容、学习要求、授课形式和课后作业等，学生由此可以准确地了解每一章或教学单元的学习任务，课后可根据教学进程，规划、开展自主学习。）
第一章 绪论
1. 课时数 2
2. 讲授内容或训练技能，重点、难点
讲授内容：
（1）EDA技术的涵义
（2）EDA技术的发展历程
（3）EDA技术的主要内容
（4）EDA软件系统的构成 3
（5）EDA工具的发展趋势
（6）EDA的工程设计流程
（7）数字系统的设计
（8）EDA技术的应用展望
本章教学重点：
（1）EDA技术的涵义。
（2）EDA技术的主要内容。
（3）EDA的工程设计流程。
本章教学难点：
EDA的工程设计流程。
3. 学生学习任务
了解EDA技术的发展过程及发展趋势、常用的EDA技术开发工具、EDA技术的硬件基础；掌握EDA技术含义、EDA技术的开发流程以及传统设计方法与EDA设计方法的区别。
4. 教学方法
（课程教学过程以学生的探究、阅读、讨论、尝试练习、创造等动手、动脑活动为主的课程教学环节，应说明活动的形式、学生的组织方式、学生参与课堂活动需满足的条件、学生活动情况评价方式、师生互动模式等。）
本章采用讲授为主，自学为辅的教学方法。对重点内容，课堂上要讲解透彻，课下布置一定的作业，使学生加深对内容的理解并牢固掌握；对难点内容，通过例题加以分析，深入浅出，举一反三，理论联系实际，使学生能学会学懂，为以后进一步学习打下基础。
5. 课外学习要求
作业 P19习题
第二章 大规模可编程逻辑器件
1. 课时数 2
2. 讲授内容或训练技能，重点、难点
讲授内容：
（1）可编程逻辑器件概述 4
（2）Lattice公司的CPLD和FPGA器件
（3）Altera公司的CPLD和FPGA器件
（4）Xilinx公司的CPLD和FPGA器件
（5）CPLD和FPGA的编程与配置
（6）FPGA和CPLD的开发应用选择
本章教学重点：
（1）CPLD和FPGA的基本结构和工作原理。
（2）CPLD和FPGA的编程和配置。
本章教学难点：
（1）CPLD和FPGA的基本结构和工作原理。
（2）CPLD和FPGA的编程和配置。
3. 学生学习任务
了解中小规模可编程逻辑器件PROM、PLA、PAL和GAL等器件的基本结构和工作原理；了解大规模可编程逻辑器件CPLD和FPGA的基本结构和工作原理；掌握CPLD和FPGA的编程和配置。
4. 教学方法
（课程教学过程以学生的探究、阅读、讨论、尝试练习、创造等动手、动脑活动为主的课程教学环节，应说明活动的形式、学生的组织方式、学生参与课堂活动需满足的条件、学生活动情况评价方式、师生互动模式等。）
本章采用讲授为主，自学为辅的教学方法。对重点内容，课堂上要讲解透彻，课下布置一定的作业，使学生加深对内容的理解并牢固掌握；对难点内容，通过例题加以分析，深入浅出，举一反三，理论联系实际，使学生能学会学懂，为以后进一步学习打下基础。
5. 课外学习要求
作业 P111习题
第三章 VHDL编程基础
1. 课时数 20（2015级）/ 16（2016级）
2. 讲授内容或训练技能，重点、难点
讲授内容： 5
（1）概述
（2）VHDL程序基本结构
（3）VHDL语言要素
（4）VHDL顺序语句
（5）VHDL并行语句
（6）子程序
（7）程序包
（8）VHDL描述风格
（9）基本逻辑电路设计
（10）状态机的VHDL设计
本章教学重点：
（1）VHDL程序基本结构。
（2）VHDL语言要素。
（3）VHDL程序设计中顺序描述语句的使用方法。
（4）VHDL程序设计中并行描述语句的使用方法。
（5）常用的基本组合逻辑电路的VHDL语言设计。
（6）常用的基本时序逻辑电路的VHDL语言设计。
本章教学难点：
（1）VHDL程序基本结构。
（2）VHDL语言要素－数据对象和数据类型。
（3）VHDL顺序描述语句的使用方法。
（4）VHDL并行描述语句的使用方法。
（5）常用的基本组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。
（6）常用的基本时序逻辑电路的VHDL语言设计方法。
3. 学生学习任务
掌握VHDL程序设计约定；掌握VHDL程序基本结构 －库、程序包、实体和结构体；掌握VHDL语言要素－文字规则、数据对象、数据类型和操作符；掌握VHDL程序设计中顺序描述语句－顺序赋值语句、IF语句、CASE语句、LOOP语句、WAIT语句和子程序调用语句等语句的用法；掌握VHDL程序设计中并行描述语句6
－并行信号赋值语句、进程语句、块语句、条件信号赋值语句、元件例化语句、生成语句和并行过程调用语句等语句的用法；能初步运用顺序和并行描述语句编写VHDL程序；掌握常用的基本组合逻辑电路－基本门电路、译码器、编码器、比较器、数据选择器、三态门和总线缓冲器等的VHDL语言设计；掌握常用的基本时序逻辑电路－触发器、寄存器、计数器、序列信号发生器、序列信号检测器和存储器等的VHDL语言设计。
4. 教学方法
（课程教学过程以学生的探究、阅读、讨论、尝试练习、创造等动手、动脑活动为主的课程教学环节，应说明活动的形式、学生的组织方式、学生参与课堂活动需满足的条件、学生活动情况评价方式、师生互动模式等。）
本章采用讲授为主，自学为辅的教学方法。对重点内容，课堂上要讲解透彻，课下布置一定的作业，使学生加深对内容的理解并牢固掌握；对难点内容，通过例题加以分析，深入浅出，举一反三，理论联系实际，使学生能学会学懂，为以后进一步学习打下基础。
5. 课外学习要求
作业 P230-232习题
EDA技术的实践性特别强，需要学生积极主动的上机实验及自学相关书本。
第四章 常用EDA工具软件操作指南
1. 课时数 4（2015级）/ 2（2016级）
2. 讲授内容或训练技能，重点、难点
讲授内容：
（1）常用EDA工具软件安装指南
（2）常用EDA工具软件操作用例
（3）Altera Quartus II操作指南
（4）Xilinx ISE Design Suite操作指南
（5）Lattice ispLEVEL操作指南
本章教学重点：
（1）Altera Quartus II操作指南。
（2）Xilinx ISE Design Suite操作指南。 7
（3）Lattice ispLEVEL操作指南。
本章教学难点：
（1）Altera Quartus II操作指南。
（2）Xilinx ISE Design Suite操作指南。
（3）Lattice ispLEVEL操作指南。
3. 学生学习任务
熟练掌握Altera Quartus II、Xilinx ISE Design Suite、Lattice ispLEVEL其中任一种EDA工具软件的操作方法，了解剩余两种软件的基本操作。
4. 教学方法
（课程教学过程以学生的探究、阅读、讨论、尝试练习、创造等动手、动脑活动为主的课程教学环节，应说明活动的形式、学生的组织方式、学生参与课堂活动需满足的条件、学生活动情况评价方式、师生互动模式等。）
本章采用讲授为主，自学为辅的教学方法。对重点内容，课堂上要讲解透彻，课下布置一定的作业，使学生加深对内容的理解并牢固掌握；对难点内容，通过例题加以分析，深入浅出，举一反三，理论联系实际，使学生能学会学懂，为以后进一步学习打下基础。
5. 课外学习要求
作业 P327-328习题
EDA技术的实践性特别强，需要学生积极主动的上机实验及自学相关书本。
期末总复习
1. 课时数 2
2. 讲授内容：回顾复习前四章课程内容的重点难点。
任选课随堂考试
课时数：2
课内实验6学时安排：
序号 上机项目名称 内容提要 学时分配
1 全加器设计 用原理图输入的方法，设计一个半加器，验证其功能；
设计一个全加器，验证其功能。 2
2 计数译码显示电设计一个对1位BCD码译码的七段2
