《EDA技术》教学大纲
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《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学时分配
实验
上机序号章节名称理论学时实验（上机）学时总学时
1第一章 绪论33
2第二章 大规模可编程逻辑器件33
3
4第三章 VHDL编程基础12618
4第四章 VHDL设计应用实例91221
合计学时数
80
1045
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
3、数字系统的设计流程
本章难点：
1、EDA技术的主要特点
2、ASIC技术
本章教学要求：
1、正确理解EDA的概念
2、掌握EDA技术的特点、应用和发展趋势
3、了解EDA技术的发展历程
4、掌握数字系统的设计流程
第二章 大规模可编程逻辑器件（3学时）
第一节 可编程逻辑器件概述
一、PLD的发展进程
二、PLD的分类方法
三、常用的CPLD和FPGA标识的含义
第二节 Altera公司的CPLD和FPGA器件
一、Altera公司的CPLD和FPGA概述
二、MAX系列CPLD结构
三、MAXII系列CPLD结构
四、Cyclone系列FPGA结构
五、Stratix系列FPGA结构
第三节 CPLD和FPGA的编程与配置
一、CPLD和FPGA的编程配置
二、CPLD和FPGA的下载接口
三、CPLD器件的编程电路
四、FPGA器件的编程电路
第四节 FPGA和CPLD的开发应用选择
本章重点：
1、CPLD的结构与工作原理
2、FPGA的结构与工作原理
本章难点：
1、CPLD的结构与工作原理
2、FPGA的结构与工作原理
本章教学要求：
1、了解可编程逻辑器件的基本结构、发展和分类
2、理解简单PLD
3、掌握CPLD和FPGAFPGA的结构与工作原4、了解在系统可编程逻辑器件
第三章 VHDL编程基础（18学时）
第一节 概述
一、常用硬件描述语言简介
二、VHDL的优点
三、VHDL程序设计约定
第二节 VHDL程序基本结构
一、VHDL程序设计举例
二、VHDL程序的基本结构
三、库、程序包使用说明
四、实体描述
五、结构体描述
六、结构体配置
第三节 VHDL语言要素
一、VHDL文字规则
二、VHDL数据对象
三、VHDL数据类型
四、VHDL操作符
第四节 VHDL顺序语句
一、赋值语句
二、转向控制语句
三、等待语句
四、子程序调用语句
五、返回语句
六、空操作语句
七、其他语句和说明
第五节 VHDL并行语句
一、进程语句
二、块语句
三、并行信号赋值语句
四、并行过程调用语句
五、元件例化语句
六、生成语句
第六节 子程序
一、函数
二、重载函数
三、过程
四、重载过程
第七节 程序包
第八节 VHDL描述风格
一、行为描述二、数据流描述
三、结构描述
第九节 基本逻辑电路设计
一、组合逻辑电路设计
二、时序逻辑电路设计
三、存储器电路设计
第十节 状态机的VHDL设计
一、状态机的基本结构格功能
二、一般状态机的VHDL设计
三、摩尔状态机的VHDL设计
四、米立状态机的VHDL设计
本章实验：Quartus II操作使用 （ 3学时）
数码管扫描电路设计 （ 3学时）
本章重点：
1、VHDL程序结构
2、VHDL语言要素
3、VHDL基本描述语句
4、组合逻辑电路和时序逻辑电路设计
5、状态机和存储器的VHDL设计
本章难点：
1、程序包的应用和配置
2、数据类型转换
3、状态机和FIFO设计
本章教学要求：
1、理解VHDL语言的特点
2、掌握VHDL程序的结构、语言要素和语句描述，能够正确书写VHDL程序
3、掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计
4、熟悉状态机的应用
5、正确理解存储器电路的设计
第四章 VHDL程序设计基础（21学时）
第一节 电子数字钟
一、系统功能分析和模块划分
二、分频器和计数器的设计
三、数码管动态扫描电路的设计
四、顶层电路的分析和设计
第二节 乒乓球游戏机
一、系统功能分析和模块划分
二、分频器和计数器的设计
三、状态机电路设计
四、顶层电路的分析和设计
第三节 简单电子琴一、系统功能分析和模块划分
二、音频控制系统设计
三、顶层电路的分析和设计
第四节 16×16LED点阵汉字滚屏显示
一、系统功能分析和模块划分
二、LED点阵汉字显示系统设计
三、顶层电路的分析和设计
本章实验：数字频率计的设计 （ 3 学时） 数字秒表的设计 （ 3 学时）
交通信号灯控制器的设计 （ 3 学时） 16×16点阵汉字显示系统 （ 3 学时）
本章重点：
1、数字系统的综合设计
2、VHDL语言的综合应用
本章难点：
1、系统模块的划分和设计分析
2、顶层电路的描述和编程
本章教学要求：
1、掌握应用VHDL语言描述不同逻辑功能的电路
2、理解数字系统的设计
四、成绩与考核方式
1、课程总评成绩由平时成绩（30%）和其末考试成绩（70%）组成，其中平时成绩包括作
业、实验报告和考勤以及期中考试成绩和单元测验。
2、考核方式采用闭卷理论考试和实验（上机）考试，时间各为120分钟，期末成绩理论占
60%，实验（上机）占40%。
五、教材与参考资料
1、谭会生、张凡昌编著.EDA技术及应用[M]（第三版）.西安：西安电子科技大学出版社，
2011
2、潘松、黄继业编著.EDA技术实用教程[M]（第三版）.北京：科学出版社，2006
3、潘松、黄继业编著.EDA技术与VHDL[M]（第2版）.北京：清华大学出版社，2007
执 笔 人：查根龙
审 定 人：查根龙《EDA技术》实验（上机）教学大纲
课程名称：EDA技术学 时 数：18
实验室名称：EDA实验室主要撰写人：查根龙
审 稿 人: 查根龙
一、适用专业
电子信息工程
二、实验目的与任务
《EDA技术》课程是一门将计算机技术运用于电子设计过程的新技术专业课程，也是电子信
息工程专业的必修课程，是电子技术与计算机技术应用的一个重要方面。《EDA技术》是一门
实践性很强的电类专业技术基础课，实验课是其中的一个重要环节。
实验教学在于让学生了解和验证可编程逻辑器件的基础知识和有关理论，理解VHDL语言的
基本特点，掌握VHDL语言的设计和调试方法，培养学生设计、安装、调试半定制芯片的综合能
力，达到巩固理论知识、提高动手能力和分析问题解决问题的能力的目的。
三、实验配套的主要仪器设备及台（套）数名 称数 量
EDA实验箱50台
计算机50台
Altera EPM7128SLC84-6芯片50片
Altera EP1k100QC208-3芯片50片
数据线50根
下载电缆50根
四、主要教材及参考书
[1] 谭会生，张昌凡编著.EDA技术及应用[M] （第三版）.西安：西安电子科技大学出版社，
2011
[2] 曹昕燕，周凤臣，聂春燕编著.EDA技术实验与课程设计[M].北京：清华大学出版社，
2006
五、考核形式
实践考核方式。其中实验平时成绩占20%，实验报告占30%，实践考核成绩占50%。实验成绩
纳入期末总评中，占期末总评成绩的20%。
六、实验开出率
100％
