计算机设计与实践课程教学大纲
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第1篇一、教学目的与要求1. 教学目的(1)使学生掌握计算机基本理论、基本知识和基本技能,培养具备较强的计算机应用能力。
(2)提高学生的创新意识和实践能力,培养学生具备良好的团队合作精神和职业道德。
(3)使学生了解计算机技术的发展趋势,为今后的学习和工作打下坚实基础。
2. 教学要求(1)学生能够熟练运用计算机操作系统、办公软件、编程语言等基本工具。
(2)学生能够运用所学知识解决实际问题,具备一定的编程能力。
(3)学生能够进行项目设计和实施,具备一定的团队协作能力。
(4)学生能够了解计算机技术的发展趋势,关注新技术、新应用。
二、教学内容1. 计算机基础知识(1)计算机硬件与软件(2)计算机操作系统(3)计算机网络(4)数据库技术2. 办公自动化(1)Microsoft Office办公软件(2)WPS办公软件(3)PowerPoint演示文稿制作(4)Excel数据处理3. 编程语言(1)C语言(2)Java语言(3)Python语言(4)HTML/CSS网页设计4. 项目设计与实施(1)需求分析(2)系统设计(3)编码实现(4)测试与调试(5)项目维护5. 团队协作与沟通(1)团队协作原则(2)沟通技巧(3)项目管理6. 计算机新技术与新应用(1)人工智能(2)大数据(3)云计算(4)物联网三、教学方法与手段1. 讲授法:系统讲解计算机基础知识、编程语言、项目设计与实施等内容。
2. 案例分析法:通过分析实际案例,提高学生的实践能力和创新能力。
3. 实验法:通过实验操作,使学生熟练掌握计算机基本技能。
4. 项目驱动法:通过项目设计与实施,培养学生的团队协作能力和实践能力。
5. 演示法:通过演示,使学生直观地了解新技术和新应用。
6. 网络教学资源:利用网络教学平台,为学生提供丰富的学习资源。
四、教学进度安排1. 计算机基础知识:2周2. 办公自动化:2周3. 编程语言:4周4. 项目设计与实施:4周5. 团队协作与沟通:2周6. 计算机新技术与新应用:2周五、考核方式1. 平时成绩:占总成绩的30%,包括课堂表现、实验报告、作业等。
目录《计算机基础应用》实训教学大纲 (1)《CORELDRAW》课程实训教学大纲 (9)《PHOTOSHOP》实训大纲 (14)《网页设计与制作》实训大纲 (17)《AUTOCAD2007》课程实训教学大纲 (22)《3DMAX》课程实训教学大纲 (29)《包装设计与制作》课程实训教学大纲 (36)《广告设计与制作》课程实训教学大纲 (41)《美工(素描)》课程实训教学大纲 (48)《平面设计与制作》课程实训教学大纲 (52)《色彩基础》实训大纲 (56)《字体设计》课程实训教学大纲 (60)《办公自动化设备原理与维修》实训教学大纲 (63)《室内设计》实训教学大纲 (68)《职业资格考证培训》实训教学大纲 (72)计算机平面设计《课程实习》实训教学大纲 (75)计算机平面设计专业《顶岗实习》课程实训大岗 (78)肇庆市财经中等职业学校《计算机基础应用》实训教学大纲一、实训课程的性质和目的本课程是中职各专业的公共必修课程。
本课程所设的课属于非独立设课。
通过实训,要求学生熟练运用Windows 2000(或XP)进行汉字录入及文字处理、电子表格处理、演示文稿的编辑操作及网络操作,培养学生的动手能力以及在实践中发现问题并能及时解决问题的能力,锻炼学生的逻辑思维能力,提高计算机应用能力,为其日后工作奠定良好的基础。
二、实训教学的方法和手段采取教师讲解和学生动手相结合的方法,老师讲解完实例后,学生完成布置的任务。
三、实训成绩的考核方法实训考核主要由实训时教师检查学生完成任务的情况为主,再结合学生实训时的表现、实训报告、独立完成任务的能力,给出学生的综合成绩。
四、实训项目汇总表实训1 键盘指法练习(2学时)【实训目的与要求】1.熟悉键盘布局及各键的功能;2.掌握正确的键盘指法。
【实训内容】1.认识键盘布局及各键的功能;2.键盘指法练。
实训2 汉字输入法训练(4学时)【实训目的与要求】1.掌握各种汉字输入法的切换方法;2.掌握智能ABC、全拼输入法;3.掌握五笔字型汉字输入法。
第1篇一、课程名称(以具体课程名称为准,例如:《计算机科学与技术》)二、课程简介本课程旨在培养学生掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能,提高学生的综合素质,使其具备较强的计算机应用能力和创新精神。
通过本课程的学习,学生将能够熟练运用计算机技术解决实际问题,为今后从事相关工作奠定基础。
三、教学目标1. 知识目标:(1)掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能;(2)了解计算机科学的发展动态和前沿技术;(3)熟悉计算机硬件、软件、网络等方面的知识;(4)掌握计算机编程语言的基本语法和编程方法。
2. 能力目标:(1)具备较强的计算机应用能力,能够熟练运用计算机技术解决实际问题;(2)具备良好的团队协作和沟通能力;(3)具备较强的自学能力和创新精神;(4)具备一定的英语阅读能力,能够阅读和理解计算机相关的英文资料。
3. 素质目标:(1)树立正确的世界观、人生观和价值观;(2)培养严谨的科学态度和求实的精神;(3)提高学生的综合素质,使其具备较强的社会责任感;(4)培养学生良好的道德品质和团队精神。
四、教学内容1. 计算机基础知识(1)计算机的发展历程;(2)计算机硬件系统;(3)计算机软件系统;(4)计算机系统性能评价。
2. 计算机程序设计基础(1)C语言程序设计;(2)数据结构与算法;(3)面向对象程序设计;(4)程序设计方法与技巧。
3. 计算机网络基础(1)计算机网络的基本概念;(2)网络体系结构;(3)网络通信协议;(4)网络应用技术。
4. 数据库基础(1)数据库的基本概念;(2)关系数据库;(3)SQL语言;(4)数据库设计。
5. 计算机安全与伦理(1)计算机安全的基本概念;(2)计算机病毒与防治;(3)网络安全技术;(4)计算机伦理道德。
五、教学方法1. 讲授法:针对理论课程,采用系统讲解、案例分析、课堂讨论等方式,帮助学生掌握基本知识和技能。
2. 实验法:通过实验课程,让学生动手实践,提高实际操作能力。
“计算机程序设计”教学大纲一、课程性质、目的和任务性质:“计算机程序设计”是面向非计算机类各专业的必修计算机类基础课程,是计算机教育的基础和重点。
目的:使学生掌握一门高级程序设计语言,掌握结构化程序设计和面向对象程序设计的基本方法,同时了解初步的数据结构与算法等方面的知识,具有把各个领域的基本计算和数据处理问题变成计算机应用程序的能力,为后续课程的学习创造条件。
任务:介绍计算机程序设计语言的基本知识和程序设计的方法与技术,同时包括程序设计方法学、数据结构与算法基础等方面的内容。
二、教学基本要求1.C++语言基础知识掌握变量与常量的定义与使用方法;掌握基本数据类型和表达式的使用方法,掌握C++的基本语句。
理解结构化和面向对象程序设计的基本思想和有关概念,掌握C++程序的基本框架和上机调试计算机程序的过程。
2.数组、指针与引用掌握数组的定义、初始化和访问方法;掌握字符串使用方法;理解指针和引用的概念,掌握指针使用方法,理解指针与数组的关系,了解动态内存管理方法。
3.函数掌握函数的定义与函数调用方法,理解变量的生命周期、作用域和存储类别(自动、静态、寄存器、外部),掌握C++库函数的使用方法。
4.类与对象的基础知识理解类与对象的基本概念,掌握类及其成员的声明、定义、访问方法,对象的创建与使用方法;掌握构造函数与析构函数的定义与使用;掌握静态数据成员与静态成员函数的定义与使用。
5.类的复用掌握类的组合语法;掌握派生类的定义和访问权限,类的数据成员与成员函数的继承;理解多态性概念及虚函数机制的要点;了解运算符重载。
6.输入/输出流理解C++流的概念,掌握数据的格式输入输出,掌握文件的I/O操作。
7.综合程序设计能力掌握利用所学到的面向对象的程序设计方法,编制含有多个类的程序;掌握根据实际问题和给定的算法,设计类结构并编码实现,解决小型问题。
8.程序调试掌握C++程序调试的基本方法;理解程序错误的种类和产生的原因,掌握排除语法错误的基本技能;掌握程序调试的基本技能(如设置断点、单步执行、查看中间运行结果等)。
大学计算机课程教学大纲College Computer课程编号:适用专业:总学分:3学分总学时:64学时其中:讲授32学时;实验32学时课程性质:通修课先修课程:后续课程:程序设计语言教学目的与要求:通过“大学计算机”课程的教学,使学生对计算机的发展、应用形成较具体的认识,建立起计算机应用意识,掌握计算机的基本知识,培养计算思维,具备操作和使用计算机的初步能力。
“大学计算机”是一门理论与实践并重的课程,要求学生既要掌握一些计算机的基本知识,又要具备操作使用计算机的基本技能。
本课程的内容包括以下几个方面:计算机与计算思维概述、数据编码、数据存储、数据结构、算法设计与分析、数据库、软件开发、网络与信息安全等。
(一)理论教学教学内容与学时安排第一章计算机与计算思维概述第一节计算机系统组成一、硬件系统计算机系统通常由硬件系统和软件系统两大部分组成。
现代计算机采用冯若依曼结构,由五大部件组成,其工作原理是存储程序和程序控制。
CPU的构成、性能指标及常见产品。
存储器的功能及其性能指标。
常见的输入输出设备。
常见的I/O接口。
二、软件系统软件的定义及分类。
操作系统的功能及分类。
常见的操作系统。
第二节计算机的应用一、计算机在商业中的应用电子数据交换。
电子商务。
二、计算机在制造业中的应用计算机辅助设计。
计算机辅助制造。
计算机集成制造系统。
三、计算机在交通运输业中的应用计算机辅助设计。
计算机辅助制造。
计算机集成制造系统。
四、计算机在制农业上的应用农情监测。
专家系统。
农业生产实时控制系统。
农产品质量检测。
农业数据库的建立和使用。
五、计算机在医学中的应用医学专家系统。
远程医疗系统。
数字化医疗仪器。
医院监护与健康护理。
医药研究。
第三节计算模式一、高性能计算模式高性能计算机。
超级计算机及我国超级计算中心。
高性能计算的应用领域。
二、分布式计算模式分布式计算。
分布式计算的应用领域。
三、普适计算普适计算。
普适计算的应用领域。
四、网格计算网格计算。
计算机应用实践教学大纲本课程是计算机实践类课程,课程结合游戏开发,激发学生学习兴趣,培养学生工程管理、程序调试、游戏创意、多媒体处理等综合能力。
课程内容涵盖游戏场景设计、调试和基本技巧,由浅入深,章节组织合理,考核要求实现一个中大规模游戏作品的完整设计,适用于有C/C++基础的学生进行工程能力锻炼与培养。
课程概述计算机应用实践是计算机基础教育的重要组成部分,本课程的目标是让学习者在计算机程序设计课程(C、C++、Java、Python)的基础上,针对中等规模的图形化游戏开发项目,结合软件工程思想,从创意设计、需求分析、总体设计、详细设计、代码调试、演示讲解、总结归纳等各个环节进行实践锻炼和考察;使得学生掌握用计算机语言解决复杂问题的能力,强化程序设计能力的培养,同时锻炼团队合作、资源检索、自我学习管理等综合能力。
课程的内容设置具有趣味性、完整性、连贯性和综合性等特点,设计了6个学习任务。
本课程从程序调试方法、软件工程管理过程、数据结构基础等课程用到的知识点入手,与程序设计课程紧密衔接,通过游戏设计环境的介绍,操作演示让学生实现无代码简单案例,再通过程序代码控制引出游戏的框架、库函数、实现用代码控制游戏;在此基础上,通过典型案例的讲解让学生掌握整体的设计流程,以及设计中一些高级技巧的实现方法,最后通过创新案例的点评促使学生完成自己的创意设计。
课程内容设计上便于采用混合模式教学,可以通过自学+老师指导,小组讨论以及组间评价等方式,灵活开展实践教学。
授课目标大学本科工科、理科非计算机专业学生及计算机专业学生。
课程大纲01课程导论与工程基础课时1.1课程要求及总体安排1.2程序调试方法1.3软件工程方法简介1.4多文件工程创建与管理1.5链表(C)1.6容器(C++)02图形化设计环境课时2.1工程创建2.2基础操作方法2.3案例——海底世界03开发框架课时3.1开发框架C版_项目开发框架3.2开发框架C版_库函数介绍3.3开发框架C版_用代码控制精灵3.4开发框架C版_动态创建精灵3.5开发框架C++版_项目开发框架3.6开发框架C++版_库函数介绍3.7开发框架C++版_代码控制精灵3.8开发框架C++版_动态创建精灵04案例实现课时4.1黄金矿工_场景设计4.2黄金矿工C版_程序框架与初始化4.3黄金矿工C版_钩子摆动4.4黄金矿工C版_钩子伸出与回拉4.5黄金矿工C++版_设计与初始化4.6 黄金矿工C++版_钩子摆动4.7 黄金矿工C++版_钩子伸出与回拉05设计技巧课时5.1开发技巧概述5.2动画制作5.3播放背景音乐和音效5.4暂停和计时控制5.5计分及排名5.6力的使用06创意案例分析课时6.1创意设计概述6.2设计案例:炼钢过程模拟6.3设计案例:粒子仿真6.4设计案例:RPG游戏预备知识本课程须掌握C/C++程序设计基本理论与方法。
计算机教学大纲引言:计算机技术在现代社会中扮演着极为重要的角色,因此,合理规划计算机教学大纲是培养学生计算机技能和提高他们信息技术水平的关键。
本文将针对计算机教学大纲的制定进行探讨,包括目标设定、课程内容、教学方法和评估方式等方面。
一、目标设定计算机教学大纲的目标设定是确保学生在计算机技能和知识方面得到全面发展。
考虑到学生的阶段、能力水平和学习需求,目标设定应具备以下特点:1. 清晰明确:确保每个学习阶段的目标都明确而具体,学生能够准确了解所要学习的技能和知识。
2. 适应性强:根据学生的不同能力和兴趣,设置多个层次的目标,以满足学生的个体差异,并为进一步学习提供基础。
3. 预见性:预测未来计算机发展的新技术和新知识,使目标能够与时俱进,不断适应变化的需求。
二、课程内容计算机教学大纲的课程内容应综合考虑传统计算机知识和最新技术趋势,确保学生能够全面了解计算机领域的核心概念和实践技能。
以下是一些可能包括在计算机教学大纲中的课程内容示例:1. 计算机基础知识:包括计算机硬件、操作系统、网络等基本概念和原理。
2. 程序设计与开发:涵盖不同编程语言、算法设计和软件工程等方面的知识。
3. 数据库管理:介绍数据库设计和管理的基本原则以及SQL语言的应用。
4. 网络与安全:探索互联网原理、网络安全和信息保护等相关知识。
5. 数据分析与可视化:学习如何处理和分析大数据,并有效展示分析结果。
6. 人工智能与机器学习:了解人工智能和机器学习的基本概念及其应用领域。
三、教学方法优秀的计算机教学大纲需要结合适当的教学方法,确保学生能够积极主动地参与学习并将所学知识应用于实践。
以下是几种常用的教学方法:1. 授课与演示:教师通过讲解、示范和展示等方式将知识传授给学生,帮助他们建立基础概念。
2. 实践与项目:鼓励学生参与实际操作和项目,锻炼他们的技能和解决问题的能力。
3. 讨论与合作:促进学生之间的互动与交流,通过小组讨论和合作项目加强团队协作能力。
《计算机平面设计综合实训》教学大纲一、实训目的与任务本课程设置的目的是为了使学生掌握图片的处理,掌握photoshop cs6软件图像处理的强大功能,为毕业后更好地适应广告公司、影楼美工、网页美工等工种打下扎实基础。
该实训主要围绕校外企业所提供的实际客户项目及学校数字影像技术专业实际客片制作而展开的,在项目开发过程中,通过六个具体平面设计项目来实现。
共五个产品,不仅是围绕PS课程知识要点来设计,而且也要体现利用PS开发设计静态画面的过程。
二、实训目标1.职业素质目标:培养良好的团队协作意识,具有一定的作品展示及表达能力。
2.职业能力目标:理解平面设计作品与市场需求的关系;良好的创意是成功的关键,但必须符合客户的要求,能独立构思创意。
3. 知识目标:合理利用PS cs6各项功能,掌握PS使用技巧,能够根据客户要求完成具体项目。
三、实训内容、要求与学时分配四、实训方式与安排本实训主要围绕校外企业所提供的实际客户项目,结合我校的实际情况与专业特色而展开的,在项目开发过程中,通过六个具体平面设计项目来实现。
共六个产品,不仅是围绕PS课程知识要点来设计,而且也要体现利用PS开发设计静态画面的过程。
五、实训实施基础与条件1.学生的学习基础有一定的英文阅读能力,中文理解能力,并有一定的美术基础,且能熟练运用Photo shop CS6。
2.实训主讲教师和教学团队要求主讲教师应有多年从事计算机应用软件教学经验,能制定相应的课程计划、标准能力,能按照相应的项目考核标准实施授课,增强学生学习的积极性。
教学团队配备要求有:既有教学经验丰富的老教师,也有年富力强的青年骨干教师,能采用先进的教学手段。
设施设备:配备教学用计算机能满足45人次以上的微机机房,装有Photoshop CS3(含)以上版本软件,有良好的网络链接能力。
六、课程考核与评价1.考核内容与方式:本实训采用理念与实践相结合的授课方式,在考核上实施随堂考核的方式,每讲完一个项目,对学生考核一个项目,并对考核项目进行讲评,做到一考(核)带评,一考(核)促评的良好循环。
《计算机工程实习》课程教学大纲(Exercitation of ComputerEngineering)编写单位:计算机与通信工程学院计算机科学与技术系编写时间:2021年7月《计算机工程实习》教学大纲英文名称:Exercitation of Computer Engineering课程编号:0812003231课程简介:《计算机工程实习》主要是计算机应用型工程实践训练,作为独立实践教学环节,它是计算机及相关专业集中实践性环节系列之一,是在学生经过三年学习基础上进行的一次综合性设计实践活动。
环节类别:专业(生产)实习学分:3学分总周数:3周适用专业: 计算机科学与技术先修课程:数字电路与逻辑设计,数字电路与逻辑设计实验,汇编语言,汇编语言实验,计算机组成原理,计算机组成原理实验,接口技术,接口技术实验后续课程:毕业实习一、课程目标1、课程思政教学目标:以立德树人作为中心环节,教学全过程育人、全方位育人,培育爱国、爱社会主义、拥有高级技能的行业人才。
2、课程教学总目标:通过本课程的学习,加深对数字电路与逻辑设计、计算机组成原理、操作系统、软件工程、汇编语言、程序设计语言、数据库原理与技术、接口技术等课程基础理论和基本知识理解,学生通过集中实践环节,提高计算机软硬件设计制作的能力,并通过该课程学习扩大知识范围,为今后研究和技术工作打下坚实基础。
该课程以动手能力、工程实践能力为培养主线,重点放在应用型工程实践训练,由综合型实践训练到应用型实践训练,采用由浅入深、深入浅出的培养方法。
通过实习训练,使学生从系统设计的角度和应用的角度得到一次综合锻炼的机会,增强学生的工程实践能力,创新设计能力,从而达到应用型人才培养目标。
具体分解为以下子目标:(1)培养学生综合运用所学,训练学生正确采集、整理实验数据,对研究的项目或设计与实现的系统进行分析与测试,获取合理有效的结论;(2)培养学生利用现代计算机工程技术,进行项目设计与开发,通过实习使学生能够分析和解决生产实际中遇到的问题;(3)通过参观或请专家、学者、工程技术人员讲授等形式培养学生识别和分析计算机领域新产品、新技术、新工艺的开发与应用对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,进行客观评价,并承担相应责任;(4)通过实习,在项目开发前期进行项目可行性分析与需求分析,了解计算机工程及产品的成本构成,理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。
计算机教学大纲一、引言在当今数字化时代,计算机教学已成为教育领域的重要组成部分。
为了提供更好的计算机教学,制定一份全面的教学大纲显得尤为重要。
本文将从课程目标、教学内容、教学方法和评估方式等方面,编写一份完整的计算机教学大纲。
二、课程目标1. 增强学生对计算机科学基本概念和原理的理解。
2. 培养学生的计算思维和问题解决能力。
3. 培养学生的信息素养和网络安全意识。
4. 提高学生的计算机操作和应用能力。
5. 培养学生的协作与沟通能力。
三、教学内容1. 计算机科学基础知识- 计算机体系结构- 操作系统原理- 数据结构和算法- 编程语言和软件开发基础2. 计算机应用技术- 办公软件的使用- 图像处理与设计- 多媒体技术与应用- 数据库管理与应用3. 信息安全与网络素养- 网络基础知识与应用- 网络安全风险与防范- 个人隐私保护与数字著作权意识4. 计算思维与问题解决能力- 算法设计与分析- 逻辑思维与思维导图- 程序设计思维与问题求解四、教学方法1. 讲授与示范:通过教师的讲解和演示,向学生介绍计算机原理、操作方法和应用技术。
2. 实践与操作:提供计算机实践环境,让学生亲自操作和实践,巩固所学知识。
3. 项目与实训:组织学生开展计算机应用项目和实训活动,培养学生的协作与实际应用能力。
4. 讨论与互动:通过讨论和互动,激发学生的思维,提高问题解决能力。
五、评估方式1. 课堂表现评估:包括出勤率、课堂参与度和学习态度等方面的评价。
2. 作业与实验成绩:根据学生完成的作业和实验报告进行评分,考察学生对知识的理解和实际应用能力。
3. 项目评估:对学生完成的实际应用项目进行评估,考察学生的团队协作能力和项目管理能力。
4. 考试评估:通过理论知识考试,测试学生对计算机科学基础知识的掌握程度。
六、总结本教学大纲旨在为计算机教学提供一个全面、系统的指导框架。
通过合理的课程目标、教学内容、教学方法和评估方式的设定,可以有效地提高学生的计算机科学素养和实际应用能力。
《计算机辅助设计》实践教学大纲课程编号:0700270,0710140,一、课程说明《计算机辅助设计》是资源环境与城乡规划管理专业、测绘专业的专业必修课,是地理科学专业的选修课,该课程是利用计算机进行绘图,实践教学环节是课程教学的一个重要环节。
其主要任务是:培养学生掌握AutoCAD软件的主要功能和特性,学习和掌握软件的使用方法和技巧,培养学生计算机绘图的动手能力,提高绘图的操作水平。
在本课程开设之前,应预修《工程制图》或《建筑制图》,并对相关绘图标准和绘图知识有基本了解和有一定的绘图技能。
本课程是理论教学与实践相结合的课程,非独立实验课程,学分与理论课程合并计算。
1. 课程类别专业基础课程(资源环境与城乡规划专业和测绘专业)专业专长课程(地科专业)2. 适应专业及课程性质资源环境与城乡规划管理专业、测绘专业必修地理科学专业选修3. 课程目的1)安排上机操作,学生应掌握AutoCAD计算机辅助设计二维绘图的技能。
2)使学生熟悉AutoCAD界面,初步掌握计算机辅助制图的基本知识。
3)使学生掌握AutoCAD软件绘图的基本操作技能,并能使用AutoCAD画出基本的二维图形,4)绘制建筑施工图,初步具备计算机辅助制图能力。
4. 学时与学分学时为32,学分与理论课程合并计算5. 建议先修课程《工程制图》或《建筑制图》二、课程实践教学基本内容及要求实践项目一:坐标系统练习学时:2目的:1. 熟悉操作界面。
2. 熟练掌握绝对坐标和相对坐标的表达方法。
3.掌握图形文件存盘和打开的方法。
上机要求:1.利用坐标和直线绘制分别绘制边长为40的正三角形,正方形和正六边形。
2.对绘制图形进行存盘。
实践项目二:绘图环境设置学时:2目的:1.熟练图形界限和单位的设置。
(创建图层、设置辅助绘图等)。
上机要求:。
内容:使用向导创建A3样板文件。
实践项目三:基本二维图形绘制学时:6目的:1.掌握直线工具、椭圆、圆、正多边形、多线、多段线等绘图工具的使用方法。
《计算机设计与实践》实验课程教学大纲
Design and Practice on Computer
课程编码:DZ240122 适用专业:集成电路设计与集成系统先修课程:计算机组成与设计学分数:4
总学时数:64实验(上机)学时:64
考核方式:系考
执笔者:刘有耀编写日期:2012-7-6
一、课程性质和任务
本课程主要是通过实验来进一步巩固和扩大计算机组成与设计课程所学的内容,为设计计算机系统打下坚实的基础。
通过实验深入理解MIPS指令系统,进一步熟悉DE2-70开发平台,较熟练地掌握Quartus使用方法和技巧,提高运用Verilog HDL语言来设计硬件系统的能力,掌握MIPS寄存器组、运算器、桶形移位器、状态机、组合逻辑控制器的设计方法,掌握单周期MIPS CPU基本设计方法。
理解MIPS CPU与编译器、操作系统的关系。
二、实验教学内容及要求
主要内容:本实验课程通过对CPU中的运算单元、寄存器组、控制单元电路的设计,然后设计实现单周期CPU,最后设计存储器、总线控制器。
基本要求:通过可实验课程学生加深对CPU结构和功能的理解,并锻炼设计实现CPU的基本能力,为SoC设计打下基础。
重点:单周期CPU和多周期CPU设计、微程序控制器设计。
难点:单周期和多周期ALU控制器设计、微程序控制器状态机设计。
实验一:寄存器组设计
主要内容:根据实验原理框图完成一个由32个寄存器组成的字长为32
位的寄存器组设计,并在Quartus II上模拟实现。
根据实验原理框图完
成一个由16个寄存器组成的字长为4位的寄存器组设计,并在Altera
DE2-70开发板实现。
基本要求:通过此实验使学生了解寄存器组工作原理,学会用FPGA实
现寄存器组电路,掌握寄存器组在CPU中的工作原理。
重点:CPU中寄存器组工作原理。
难点:寄存器组控制电路设计。
实验二:静态随机存储器设计
主要内容:用Verilog HDL 语言来编写实现一种静态随机存储器器,并在Altera DE2-70开发板实现。
基本要求:通过此实验使学生理解静态随机存储器工作原理,学会用FPGA实现静态随机存储器电路,掌握静态随机存储器的工作原理及其电路设计。
重点:理解整数乘法器工作原理。
难点:整数乘法器的设计。
实验三:32位桶形移位器设计
主要内容:设用Verilog HDL语言来描述32位桶形移位器设计,在Quartus II上实现模拟仿真,并在Altera DE2-70开发板实现8位的桶形移位器,使其能够正常工作。
基本要求:通过此实验使学生理解桶形移位器工作原理,学会用FPGA 实现桶形移位器电路,掌握桶形移位器的工作原理及其电路设计。
重点:桶形移位器的工作原理。
难点:桶形移位器的电路设计。
实验四:总线控制器设计
主要内容:用Verilog HDL 语言来编写实现一种总线控制器,并在Altera DE2-70开发板实现。
基本要求:通过此实验使学生理解总线控制器工作原理,学会用FPGA 实现总线控制器电路,掌握总线控制器的工作原理及其电路设计。
重点:理解整数乘法器工作原理。
难点:整数乘法器的设计。
实验五:整数的乘法运算部件
主要内容:用Verilog HDL 语言来编写实现一种32 位整数乘法器,并在Altera DE2-70开发板实现。
基本要求:通过此实验使学生理解整数乘法器工作原理,学会用FPGA 实现整数乘法器电路,掌握整数乘法器的工作原理及其电路设计。
重点:理解整数乘法器工作原理。
难点:整数乘法器的设计。
实验六:算术逻辑单元设计
主要内容:设计ALU电路,用Verilog HDL语言描述32位的ALU的
电路设计,并在Altera DE2-70开发板实现ALU,使其能够支持基本的
指令。
基本要求:通过此实验使学生理解ALU工作原理,学会用FPGA实现
ALU,掌握ALU的工作原理及其电路设计。
重点:ALU基本工作原理。
难点:ALU电路设计。
实验七:单时钟周期CPU的设计
主要内容:用Verilog HDL语言来描述单周期CPU设计,能够完成规
定的指令,并在Altera DE2-70开发板实现。
基本要求:通过此实验使学生理解单周期CPU工作原理,学会用FPGA
实现单周期CPU电路,掌握单周期CPU的工作原理及其电路设计。
重点:单周期CPU的工作原理。
难点:单周期CPU的控制通路和数据通路设计。
实验八:多时钟周期CPU的设计
主要内容:用Verilog HDL语言来描述多周期CPU设计,能够完成规
定的指令,并在Altera DE2-70开发板实现。
基本要求:通过此实验使学生理解多周期CPU工作原理,学会用FPGA
实现单周期CPU电路,掌握多周期CPU的工作原理及其电路设计。
重点:多时钟周期CPU 的工作原理与逻辑功能实现。
难点:单周期CPU的控制通路和数据通路设计。
实验九:微程序控制器设计
主要内容:设计微程序控制器电路,用Verilog HDL语言描述微程序控
制器的电路设计,并在Altera DE2-70开发板实现,使其能够支持基本
的指令。
基本要求:通过此实验使学生理解微程序控制器的工作原理,学会用
FPGA实现微程序控制器,掌握微程序控制器的工作原理及其电路设
计。
重点:微程序控制器工作原理。
难点:微程序控制器电路设计。
三、各教学环节的学时分配
四、实验部分教学内容和要求:(含课内实验的课程填写本部分)
1、实验项目及学时分配
注:带“*”的实验八和实验九二选一。
2、实验所需设备及材料
五、本课程与其它课程的联系
本课程先修课:计算机组成与设计、FPGA课程设计
本课程后续课:微处理器设计课程设计、基于FPGA的嵌入式系统设计六、建议教材及参考资料
建议教材:
[1] 蒋丽华.基于EDA技术的单周期CPU设计与实现——计算机组成原理实践.北京:清华大学出版社.2012年6月
参考资料:
[1]杨军.基于Quartus II的计算机组成与体系结构综合实验教程.北京:科学出版社.2011年1月
[2]张泽生. 计算机组成原理实验教程. 待出.。