英文课程名称:Programmable Logic Device
课程编号:10223302
授课语言:中文
学分:2
总学时:34
实验学时:17
大纲执笔人:曾歆
大纲审核人:
课程定位和基本要求
课程性质:专业基础课
课程面向专业:电子信息工程
实验基本要求:
要求以认真的态度参加课程规定的各项实验,实验前做好预习,实验中仔细认真按照实验指导书的要求完成每一项实验内容,鼓励开动脑筋做出实验新意,在实验中注意安全。通过实验,让学生真正掌握相应EDA平台的应用,掌握VHDL基本语句的语法和功能,达到能够运用VHDL实现基本数字电路的综合和仿真,并最终实现所设计电路的硬件平台验证。
实验基本内容:
PLD综述
包括可编程逻辑实现方法;PLD电路表示方法;PLD基本电路结构;SPLD系列基本构造;CPLD系列基本构造;FPGA系列基本构造;SOC的系统设计的一般方法。
VHDL基础知识
VHDL代码结构
VHDL数据类型
VHDL词法单元
数据对象的属性
表达式与运算符
并发语句和顺序语句
信号和变量
状态机
典型电路设计分析
包集和元件
函数和过程
系统设计实例分析
二、“立德树人”教育内涵
《可编程逻辑器件》课程实验强调理论和实践的高度结合,要求学生不仅仅着眼于书本理论知识,更应增强动手能力,掌握实际技能。同时也要求通过交互式的教学、作业、上机实验等环节,培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力。
此外,本课程还要求学生有良好的人际交往能力,有较好的自我认识能力,有良好的团队合作精神和较好的奉献精神。
本课程实验重视培养学生的健全人格和良好职业道德,对电子信息领域的基础理论和基本知识的掌握,以及对电子信息及相关领域的行业进展的了解,在相关领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及学生的团队精神、组织能力。同时本课程实验也着眼于未来发展方向和国家战略需要,密切联系《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出的“启动集成电路重大生产力布局规划工程,实施一批带动作用强的项目,推动产业能力实现快速跃升”的内在要求,旨为国家培养德智体美全面发展的社会主义事业可靠接班人和合格建设者,培养具有跨行业交流能力、团队合作精神、组织领导能力,具有国际视野和社会责任的电子信息专业卓越创新人才。
三、学时分配
总学时 | 理论课学时 | 实验学时 | 习题学时 | 现场实践学时 | 上机学时 | 考核学时 |
34 | 15 | 17 | 0 | 0 | 0 | 2 |
四、实验项目和主要仪器设备与器材配置
序号 | 实验项目 | 实验类别 | 每 组 人 数 | 实验学时 | 主要仪器设备 | 设备复套数 | 主要消耗材料 | 所在实验室 | ||||
演示 | 验证 | 综合 | 设计 | 其他 | ||||||||
1 | ISE12.4软件的基本操作介绍 | √ | 1 | 2 | PC机 ISE12.4软件 | 36 | ||||||
2 | 原理图输入与仿真及由原理图生成元器件模块实验 | √ | 1 | 2 | 同上 | 36 | ||||||
3 | VHDL设计输入及时钟频率仿真和测试 | √ | 1 | 2 | 同上 | 36 | ||||||
4 | 运用Language Templates设计VHDL及符号编辑工具的运用 | √ | 1 | 2 | 同上 | 36 | ||||||
5 | 顶层为原理图的能显示16进制减法计数器设计 | √ | 1 | 4 | PC机 ISE12.4软件及LP2900实验台 | 36 | XC2S50TQ144-6集成电路 | |||||
6 | VHDL中的生成语句及结构体的结构化描述语句的应用 | √ | 1 | 2 | 同上 | 36 | 同上 | |||||
7 | 程序包及元件例化设计 | √ | 1 | 3 | 同上 | 36 | 同上 |
五、实验预习和实验报告的要求、考核方式
实验预习要求:对于验证性实验,根据给定框图先行纸上编写程序;对于综合性实验,根据实验要求先行纸上设计线路、框图和程序。
实验报告要求:对于验证性实验,要求有框图、程序、注释,做思考题;对于综合性实验,要求有框图、程序、注释,做思考题,画出实验设计线路图并分析其功能。并要求向教师演示实验结果。
根据到课情况及实验实现情况评定实验成绩,实验成绩将作为本课成绩的组成部分计入总成绩。
六、教材、实验指导书与主要参考书
教材名称 | 作者 | 出版社 | 版次 | ISBN | 教材性质 |
可编程器件实验指导书 | 陈捷 | - | - | - | 自编实验指导书 |
系统芯片(SOC)设计原理 | 罗胜钦 | 机械工业出版社 | |||