電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)目標(biāo)與基本要求

1、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教學(xué)目標(biāo)與基本要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與基本要求電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)是為適應(yīng)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展而開設(shè)的一門課程。一個(gè)設(shè)計(jì)完善的數(shù)字系統(tǒng)與其設(shè)計(jì)思想、選擇先進(jìn)的電路器件和使用的設(shè)計(jì)手段是密不可分的。開設(shè)本課程的目的在于從上述三個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，使之能夠緊緊跟蹤VLSI、EDA技術(shù)的發(fā)展步伐，改善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才打下良好的基礎(chǔ)。本課程的主要內(nèi)容包括可編程邏輯器件介紹、硬件描述語言(HDL)、EDA軟件平臺(tái)的使用、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)及數(shù)字部件和數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解CPL

2、D/FPGA器件的結(jié)構(gòu)、原理及選擇方法;掌握用HDL描述硬件電路的方法;能夠使用基本的EDA軟件工具獨(dú)立進(jìn)行簡單數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要儀器設(shè)備1.EDA軟件 一套2.微機(jī) 一臺(tái)3.EDA實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng) 一臺(tái)4.打印機(jī) 一臺(tái)5.其他器件與材料 若干實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配序 號(hào) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 名稱 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 學(xué)時(shí)分配 實(shí)驗(yàn)屬性 實(shí)驗(yàn)類型 每組人數(shù) 實(shí)驗(yàn)要求 指導(dǎo) 教師 已開/未開 1 4選1數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計(jì) 1學(xué)習(xí)EDA軟件的基本操作。 2使用原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入。 3對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行編譯、仿真 4編程下載。 3 技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 1 必做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 2 四位 比較器 1畫出頂層電路圖

3、，并建立一個(gè)名為COMP4的元件符號(hào)； 2用HDL（方程語句）描述COMP4； 3編寫測試向量文件，進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真； 4編程并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 5*用真值表重新描述該比較器。 3 技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志 李玲陳東海 已開 3 并行 加法器 的設(shè)計(jì) 1選擇原理圖、真值表或方程其中之一實(shí)現(xiàn)ADD4，并且為ADD4建立一個(gè)元件符號(hào)； 2畫出頂層原理圖； 3編寫測試向量文件，并進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真； 4編程并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證； 5*在ADD4的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)一位BCD碼加法器。 3 技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 4 七人表決器的設(shè)計(jì)1任選一種方法設(shè)計(jì)出7人表決器并寫出設(shè)計(jì)過程；

4、 2編寫測試向量文件并進(jìn)行功能仿真； 3下載并驗(yàn)證； 4*要求將同意和不同意的人數(shù)顯示出來。 3 技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 5 計(jì)數(shù)器 設(shè)計(jì) 1設(shè)計(jì)帶計(jì)數(shù)允許、復(fù)位輸入和進(jìn)位輸出端的10進(jìn)制計(jì)數(shù)器； 2編制仿真測試文件，并進(jìn)行功能仿真； 3下載并驗(yàn)證計(jì)數(shù)器功能； 4*在上述基礎(chǔ)上分別按8421BCD碼和二進(jìn)制碼計(jì)數(shù)的100進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器。 3 技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 1 必做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 6 巴克碼發(fā)生器設(shè)計(jì) 1寫出把克碼發(fā)生器的全部設(shè)計(jì)文件。 2編寫測試向量，進(jìn)行功能仿真； 3下載并用實(shí)驗(yàn)板驗(yàn)證。 3 技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 1 必做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海

5、已開 7 巴克碼檢測器設(shè)計(jì) 1畫出把克碼檢測器的原理圖； 2寫出必要的ABELHDL源文件； 3編寫測試向量進(jìn)行功能仿真； 4下載并用實(shí)驗(yàn)板驗(yàn)證。 5*將上一個(gè)實(shí)驗(yàn)和本實(shí)驗(yàn)連接進(jìn)行測試。 3 技術(shù)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 8 交通燈信號(hào)控制器 1根據(jù)本題所給條件使用8個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)圖描述該設(shè)計(jì)； 2編寫仿真文件，并進(jìn)行調(diào)試使邏輯功能和時(shí)序正確； 3下載到實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 必做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 9 多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì) 1自頂向下的設(shè)計(jì)方法，畫出數(shù)字鐘的功能分割圖并完成各功能模塊的設(shè)計(jì)； 2用仿真器驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果； 3下載并驗(yàn)證設(shè)計(jì)

6、結(jié)果。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 10 數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì) 1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖； 2.各功能模塊設(shè)計(jì)說明及源程序； 3.寫出設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程及引腳鎖定情況； 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（含仿真結(jié)果及下載測試結(jié)果）、討論及心得體會(huì)。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 11 8位簡易數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)一個(gè)8位簡易的數(shù)字頻率計(jì)：可以測量從1Hz到99 999 999 Hz的信號(hào)頻率； 2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖； 3.各功能模塊設(shè)計(jì)說明及源程序； 4.設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程及引腳鎖定情況； 5.

7、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（含仿真結(jié)果及下載測試結(jié)果）、討論及心得體會(huì)。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 12 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)一個(gè)3位十進(jìn)制等精度數(shù)字式頻率計(jì)，其測量范圍為01MHz，量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換； 2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖； 3.完成各功能模塊設(shè)計(jì)及源程序； 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（含仿真結(jié)果及下載測試結(jié)果）、討論及心得體會(huì)。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 13 快速加法器設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)一個(gè)8位的加法器。要求用“非流水線結(jié)構(gòu)”和“流水線結(jié)構(gòu)”分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)比其優(yōu)缺點(diǎn)； 2.完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，

8、畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖；完成各功能模塊設(shè)計(jì)及源程序； 3.說明引腳鎖定情況。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 14 移位乘法器設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)一個(gè)4位的移位乘法器； 2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖；各功能模塊設(shè)計(jì)說明及源程序。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 15 出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)出租車計(jì)費(fèi)器，具有如下功能：計(jì)費(fèi)功能、預(yù)置功能和模擬功能，要求完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖并寫出各功能模塊及源程序。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 16 PC

9、M采編器的設(shè)計(jì) 1設(shè)計(jì)第一組參數(shù)的PCM采編器。畫出頂層電路圖并完成下層模塊設(shè)計(jì)。 2編寫仿真測試的向量文件并進(jìn)行仿真測試； 3修改相應(yīng)參數(shù)，設(shè)計(jì)第二組參數(shù)的PCM采編器。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 17 16位高速相關(guān)器的設(shè)計(jì) 1設(shè)計(jì)流水線16位相關(guān)器； 2用仿真器驗(yàn)證相關(guān)器的邏輯功能； 3選擇ispLSI1032芯片進(jìn)行適配，根據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)告，寫出延時(shí)級(jí)數(shù)。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 18 FIR有限沖擊響應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì) 1按自頂向下的設(shè)計(jì)方法，畫出功能分割圖并完成各功能模塊的設(shè)計(jì)； 2用仿真器驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。 6 技術(shù)

10、基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 19 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)一個(gè)三角波發(fā)生器，要求輸出三角波的頻率能夠調(diào)整； 2.設(shè)計(jì)一個(gè)階梯波發(fā)生器，要求輸出階梯波的頻率能夠調(diào)整； 3.設(shè)計(jì)一個(gè)正弦波發(fā)生器，要求輸出正弦波的頻率可調(diào)。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 20 PROTEL的使用與PCB設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)使用單片機(jī)控制LED發(fā)光管顯示的電路，要求利用Protel建立該原理圖的網(wǎng)絡(luò)表文件、利用自動(dòng)布線和手工布線功能進(jìn)行布線并檢查設(shè)計(jì)結(jié)果。 6 技術(shù)基礎(chǔ) 綜合設(shè)計(jì) 1 選做 王祖強(qiáng)南新志李玲陳東海 已開 考核辦法根據(jù)學(xué)生的平時(shí)實(shí)驗(yàn)情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫總結(jié)情況和期末操作測試三項(xiàng)指標(biāo)綜合評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課成績。平時(shí)成績和期末操作測試各占50%實(shí)驗(yàn)教科書、參考書(一)教科書王祖強(qiáng).電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程. 山東大學(xué)出版社, 2005(二)參考書1.黃正瑾.在系統(tǒng)可編程技術(shù)及其應(yīng)