EDA技术精品课件

《EDA技术》教学大纲

课程名称：EDA技术，Electronic Design Automation Technology

课程性质：专业基础课

学 分：2.5

总 学 时：45其中，理论学时：27 实验（上机）学时： 18

适用专业：电子信息工程

先修课程：数字电子技术，C语言程序设计基础

一、教学目的与要求

本课程是电类专业的专业基础课，要求学生通过本课程的学习和实验，初步掌握常用EDA工具的使用方法、FPGA的开发技术以及VHDL语言的编程方法。能比较熟练地使用QuartusII等常用EDA软件对FPGA和CPLD作一些简单电路系统的设计，同时能较好地使用VHDL语言设计简单的逻辑电路和逻辑系统，学会行为仿真、时序仿真和硬件测试技术，为现代EDA工程技术的进一步学习，ASIC器件设计以及超大规模集成电路设计奠定基础。

二、教学内容与学时分配

序号 章节名称 学时分配

理论学时 实验（上机）学时 总学时

1 第一章 绪论 3 3

2 第二章 大规模可编程逻辑器件 3 3

3 第三章 VHDL编程基础 12 6 18

4 第四章 VHDL设计应用实例 9 12 21

合计学时数 45

三、各章主要知识点与教学要求

第一章 绪论（3学时）

第一节 EDA技术的涵义

第二节 EDA技术的发展历程

第三节 EDA技术的主要内容

一、大规模可编程逻辑器件

二、硬件描述语言（HDL）

三、EDA软件开发工具

四、EDA实验开发系统

第四节 EDA软件系统的构成

第五节 EDA工具发展趋势

第六节 EDA的工程设计流程

一、FPGA/CPLD工程设计流程

二、ASIC工程设计流程

第七节 数字系统的设计

一、数字系统的设计模型

二、数字系统的设计方法 三、数字系统的设计准则

四、数字系统的设计步骤

第八节 EDA技术的应用展望

本章重点：

1、EDA技术的特点

2、EDA技术的发展及应用

基于EDA技术的电子信息课程教学应用

摘要：EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术，它为电子设计工作者提供了电路系统的一种全新的设计方法。本文通过具体事例，展示了EDA技术及其开发平台在电子信息理论教学与实践教学中的应用情况，突出了这种新的教学模式的优越性、实用性和可靠性。

关键词：EDA技术；电子信息；教学；应用

随着社会信息化的深入，我国电子信息产业已成为国民经济战略性、基础性、先导性支柱产业，各行各业都需要电子信息工程的专业人才。因此，近年来电子信息工程专业发展异常迅猛，各高校电子信息课程教学的规模和力度都不断加大，但彼此之间的办学水平却相差甚远，部分院校正在接受严峻的挑战。如何建构科学合理的教学模式，有效培养迎合社会需求的高素质的电子信息工程人才已经成为一个十分突出的问题。

伴随互联网技术的迅速发展和个人计算机技术的提高，功能强大的EDA(Electronic Design Automation)技术应运而生，我们将它逐步地应用到电子信息课程教学之中，出现了全新的教学模式。这种教学模式极大地提高了学生分析问题和解决问题的能力，能有效推动当前电子信息工程教育的尽快发展，为社会培养和输送所需人才。

一、EDA技术在理论教学中的应用

理论教学是教学过程的中不可或缺的一个环节。在电子信息工程专业的理论教学过程中，学生接触到的大多数是一些抽象的理论分析、元器件及电路模型的介绍等等，通过数学推导分析电路的功能和实际输出结果，这些抽象的概念难理解难记忆，逐步消磨了学生的学习兴趣，降低了课堂教学效率。因此，我们亟需将EDA技术应用于课堂教学中去。

目前在我国具有广泛影响的EDA软件主要是系统设计软件辅助类和可编程芯片辅助设计软件，例如Multisiml0 L原EWB的最新版本)、Protel、Altium

Designer、PSPICE、OrCAD、PCAD、ISE、modelsim、Maflab、LSlIogic、MicroSim等等。这些工具大都具有较强的功能，在进行电路设计与仿真的同时，还可以进行PCB自动布局布线或者与第三方软件接口连接、输出多种网表文件。我们在课堂教学中可以灵活运用一些软件，丰富传统的理论授课内容，这更有利于学生理解书本中的抽象内容，提高其学习的积极性和主动性。

EDA课程设计

实验报告

姓名:sisi

学号：2010210222

班级：0222222

一 .实验题目：

普通交通灯系统设计

二．实验目的

掌握电子设计自动化(EDA)的基本方法和相关软件(Quartus )的操作，了解程序开发的过程和细节，能够熟练的运用硬件描述语言(VHDL)进行图形设计和VHDL设计。

三． 实验要求

(1). 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。

(2). 由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替重复。主干道每次放行50秒，支干道每次放行30秒。 在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需要亮5秒的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。

(3). 能实现正常的、即时显示功能。用DE2上的四个七段数码管作为倒计时显示器。分别显示东西、南北方向的红灯、绿灯、黄灯时间。

四．实验内容

1.设计方案：

(1).时钟信号周期设为1秒。

(2).用计数器(control)对时钟信号进行计时来达到对主干道、支干道的红黄绿信号灯亮灭时间的控制。经计算可知，主干道和支干道的红黄绿灯的变化以90秒为周期规律变化，因为始终周期设为1S，所以，计数器 (control)的计数最大值设为90。

(3).主干道、支干道的红黄绿信号灯分别用red0,yellow0,green0(主)和red1,yellow1,green1(干)输出信号来控制其亮灭。

(4).主干道和支干道分别用两位数码管来动态显示各色信号灯亮的时间的倒计时间。

课程教育研究　Ｃｏｕｒｓｅ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　２０１３年１２旦　鱼　

（（ＥＤＡ技术》立体化课件的设计及在教学中的应用　

柴明钢　

（南昌航空大学测试与光电工程学院江西南昌３３００６３）　考索・探微　

【￣ＩｇｌＥＤＡ技术使设计者可以利用硬件描述语言及ＥＤＡ设计工具来完成对电子系统硬件功能的实现。传统教学手段无　

法充分有效地展示ＥＤＡ技术的核心．而利用多媒体技术、采用立体化课件可以很好地向学生展示硬件设计软件化的整个过程，　

并能有效地调动学生的学习积极性，促进自主学习能力发展，提高创新能力。　

【关键词】ＥＤＡ技术立体化课件自主学习能力创新能力　

【中图分类号】Ｇ６４２　【文献标识码】Ａ　【文章￣＠１２０９５—３０８９（２０１３）１２—０２５５～０１　

ＥＤＡ是电子设计自动化（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）　

的缩写，在２０世纪９０年代初从计算机辅助设计（ＣＡｒ））、计算　

机辅助制造（ＣＡＭ）、计算机辅助测试（ＣＡＴ）和计算机辅助工　

程（ＣＡｅ）的概念发展而来的。ＥＤＡ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ）　技术是现代电子设计技术的核心．它使得设计者可以利用硬　

件描述语言及ＥＤＡ设计工具来完成对电子系统硬件功能的　

实现　该课程的学习．可以使学生掌握必要的ＥＤＡ设计的基　

本知识、常用的ＥＤＡ工具的使用方法、设计输入方法、硬件描　

述语言设计优化等，并具有应用这些知识进行电子＿Ｔ－－程项目　

设计的初步能力；同时，在实践的过程中也培养学生实事求是　

的科学态度，百折不饶的科学探索精神。　

一、多媒体技术在ＥＤＡ技术教学中的作用　

ＥＤＡ技术的物质基础是可编程逻辑器件（如ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ），　

这些器件可以通过ＥＤＡ工具编程而对其硬件结构和工作方　

式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方　

便快捷。传统教学手段无法充分有效地向学生展示ＥＤＡ技术　

的核心．即硬件设计软件化的特点。而利用多媒体信息技术可