《EDA技術(shù)應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)

《EDA技術(shù)應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)適用專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)課程編碼：TC7開設(shè)時(shí)間：第9階段課時(shí)數(shù)：60一、課程概述《EDA技術(shù)》是針對(duì)EDA助理工程師所從事的PLD器件選型、原理圖設(shè)計(jì)輸入、VHDL語言編程、設(shè)計(jì)綜合、功能時(shí)序仿真、ISP調(diào)試等典型工作任務(wù)進(jìn)行分析后，歸納總結(jié)出來其所需求的PLD設(shè)計(jì)開發(fā)的芯片選型、設(shè)計(jì)、編程、仿真、調(diào)試等能力而設(shè)置的學(xué)習(xí)領(lǐng)域?！禘DA技術(shù)》是以計(jì)算機(jī)軟件為工作平臺(tái)，融合微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子理論等進(jìn)行電子產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，是電子信息專業(yè)和應(yīng)用電子專業(yè)的專業(yè)核心學(xué)習(xí)領(lǐng)域。兩專業(yè)培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一是掌握現(xiàn)代電子技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，具有電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化應(yīng)用能力，該學(xué)習(xí)領(lǐng)域正是為了培養(yǎng)和提升電子信息和應(yīng)用電子從業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能而開設(shè)的。EDA技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可以用于信號(hào)管理與采集，控制算法的實(shí)現(xiàn)和PLD的開發(fā)應(yīng)用；同時(shí)，還作為一種智能化的控制手段，和相關(guān)專業(yè)技能緊密結(jié)合在一起。此學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容分為5個(gè)項(xiàng)目（學(xué)習(xí)情境）來進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施，有易中難三種等級(jí)，并可分為封閉性、開放型和開發(fā)創(chuàng)新性三種模式。對(duì)于封閉性的教學(xué)，主要采取引導(dǎo)法教學(xué)，老師全面指導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)。開放型強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)劃與自查能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)、能根據(jù)任務(wù)書要求自主完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)。開放創(chuàng)新型強(qiáng)化學(xué)生獨(dú)立完成工作過程及創(chuàng)新能力，老師只布置任務(wù)，完成任務(wù)的方式方法完全有學(xué)生自由發(fā)揮，老師幾乎不做指導(dǎo)。此學(xué)習(xí)領(lǐng)域完全按照以基于工作過程的教學(xué)模式展開教學(xué)，以六步法（資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估）對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)實(shí)施，有助于提高學(xué)生動(dòng)手能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力以及崗位能力等各項(xiàng)素質(zhì)。二、培養(yǎng)目標(biāo)1．方法能力目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生謙虛、好學(xué)的能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、做事認(rèn)真的良好作風(fēng)；（3）培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力與自我發(fā)展能力；（4）培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力；（5）培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德。2．社會(huì)能力目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；（2）培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風(fēng)；（4）培養(yǎng)學(xué)生的自我管理、自我約束能力。（5）培養(yǎng)學(xué)生的成本意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)。3．專業(yè)能力目標(biāo)：（1）了解可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，熟悉EDA技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)流程。（2）熟悉數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，熟練使用QuartusII完成設(shè)計(jì)輸入、綜合、編譯、仿真及下載。（3）能搜集并閱讀PLD器件資料，完成器件選型并解決硬件設(shè)計(jì)過程中的問題。（4）能熟練使用電子儀器（如示波器、頻率計(jì)、邏輯分析儀等）對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行調(diào)試。（5）具有使用可編程邏輯器件開發(fā)一般小型數(shù)字電路的能力，能進(jìn)行PLD產(chǎn)品的測試和應(yīng)用。三、與前后課程的聯(lián)系1．與前續(xù)課程的聯(lián)系學(xué)習(xí)《電子線路的分析與應(yīng)用》、《電子電路的制圖與制版》等課程使學(xué)生具備了常見元器件的識(shí)別、基本電路設(shè)計(jì)、分析能力、讀圖識(shí)圖能力和軟件的操作能力。2．與后繼課程的關(guān)系為學(xué)生后續(xù)課程《嵌入式系統(tǒng)》《畢業(yè)設(shè)計(jì)》《畢業(yè)前頂崗實(shí)習(xí)》打下堅(jiān)實(shí)的軟硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，以及對(duì)學(xué)生今后從事電子電路設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)平臺(tái)。四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配根據(jù)電子設(shè)計(jì)助理工程師的要求，將本學(xué)習(xí)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容分解為5個(gè)項(xiàng)目（學(xué)習(xí)情境）。1．項(xiàng)目載體表1項(xiàng)目載體項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目（學(xué)習(xí)情境）名稱學(xué)習(xí)情境類型學(xué)時(shí)分配P11位全加器的原理圖設(shè)計(jì)封閉型P24路搶答器的原理圖設(shè)計(jì)開放型P3數(shù)碼管顯示譯碼器的VHDL設(shè)計(jì)封閉型P4秒表的VHDL設(shè)計(jì)開放型P5數(shù)字時(shí)鐘的原理圖VHDL混合設(shè)計(jì)開放創(chuàng)新型2．課程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)與學(xué)時(shí)分配表2課程項(xiàng)目內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配表項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目內(nèi)容主要教學(xué)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)時(shí)P11位全加器的原理圖設(shè)計(jì)在EDA學(xué)習(xí)開發(fā)板上，采用原理圖的設(shè)計(jì)方法完成全加器的設(shè)計(jì)1.PLD的發(fā)展概況及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2.MAXII系列CPLD的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)；3.EDA的設(shè)計(jì)流程；4.QuartusII軟件的獲取和安裝；5.QuartusII軟件創(chuàng)建工程的方法；6.學(xué)習(xí)開發(fā)板的結(jié)構(gòu)組成及原理圖識(shí)圖；7.QuartusII軟件的原理圖輸入設(shè)計(jì)方法；8.QuartusII軟件的管腳分配的方法；9.QuartusII軟件的配置文件下載方法；10.學(xué)習(xí)開發(fā)板的下載與調(diào)試；1.了解PLD的發(fā)展概況及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2.了解MAXII系列CPLD的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)；3.掌握EDA的設(shè)計(jì)流程；4.掌握QuartusII軟件的獲取和安裝；5.能使用QuartusII軟件創(chuàng)建工程；6.掌握學(xué)習(xí)開發(fā)板的結(jié)構(gòu)組成及原理圖識(shí)圖；7.掌握QuartusII軟件的原理圖輸入設(shè)計(jì)方法；8.能使用QuartusII軟件對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行管腳分配；9.能使用QuartusII軟件下載配置文件到目標(biāo)板；10.能使用學(xué)習(xí)開發(fā)板調(diào)試設(shè)計(jì)電路；12P24路搶答器的原理圖設(shè)計(jì)在EDA學(xué)習(xí)開發(fā)板上，采用原理圖的設(shè)計(jì)方法完成簡易4路搶答器的設(shè)計(jì)（通過4個(gè)按鍵搶答，通過數(shù)碼管顯示。）1.搶答器原理2.時(shí)序邏輯電路的EDA設(shè)計(jì)方法3.常用74系列模塊的調(diào)用1.熟練掌握QuartusII軟件的原理圖輸入設(shè)計(jì)方法2.利用74系列集成電路設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路3.能使用QuartusII軟件的對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行時(shí)序仿真10P3數(shù)碼管顯示譯碼器的VHDL設(shè)計(jì)在EDA學(xué)習(xí)開發(fā)板上，采用VHDL語言的設(shè)計(jì)方法完成數(shù)碼管顯示譯碼器的設(shè)計(jì)1.硬件描述語言的發(fā)展概況；2.VHDL的程序特點(diǎn)及基本結(jié)構(gòu)；3.VHDL的數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)類型、屬性及運(yùn)算符；4.VHDL并行語句的使用；1.掌握QuartusII軟件的VHDL設(shè)計(jì)方法2.掌握VHDL語言的規(guī)范化編程3.利用VHDL并行語句設(shè)計(jì)組合邏輯電路12P4秒表的VHDL設(shè)計(jì)在EDA學(xué)習(xí)開發(fā)板上，采用VHDL語言的設(shè)計(jì)方法完成秒表的設(shè)計(jì)1.掌握process語句的使用2.掌握VHDL的順序語句的使用3.掌握用元件例化語句實(shí)現(xiàn)多個(gè)子模塊連接的設(shè)計(jì)方法。4.掌握VHDL設(shè)計(jì)同步、異步時(shí)序邏輯電路1.熟練掌握QuartusII軟件的文本輸入設(shè)計(jì)方法2.會(huì)使用VHDL的順序語句設(shè)計(jì)同步、異步時(shí)序邏輯電路3.掌握QuartusII軟件對(duì)各個(gè)子模塊程序單獨(dú)進(jìn)行編譯、仿真的方法10P5數(shù)字時(shí)鐘的原理圖VHDL混合設(shè)計(jì)在EDA學(xué)習(xí)開發(fā)板上，采用原理圖VHDL混合設(shè)計(jì)方法完成數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)1.QuartusII軟件的原理圖輸入與VHDL語言混合設(shè)計(jì)方法；2.了解數(shù)字時(shí)鐘的原理；3.掌握多位共陽數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示驅(qū)動(dòng)及編碼；4.掌握層次化設(shè)計(jì)方法。1.掌握由VHDL程序生成原理圖元件的方法；2.掌握復(fù)雜時(shí)序邏輯電路的層次性設(shè)計(jì)方法；3.掌握原理圖及VHDL混合設(shè)計(jì)方法。16合計(jì)60五、教材的選用1．教材選取的原則以項(xiàng)目為載體的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型理論實(shí)踐一體化的教材2．推薦教材《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)》（普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材）。唐亞平，龔江濤，粟慧龍?；瘜W(xué)工業(yè)出版社自行編制的基于工作過程的理論實(shí)踐一體化教材3．參考的教學(xué)資料《EDA技術(shù)實(shí)用教程》。黃仁欣。清華大學(xué)出版社《EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程》。廖超平。高等教育出版社六、教師要求1．具備EDA技術(shù)的理論知識(shí)2．具備模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)能力3．具備EDA軟件QuartusII的操作能力。4．具備VHDL語言的編程能力5．具備PLD設(shè)計(jì)2年以上現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)6．具備設(shè)計(jì)基于行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)法的設(shè)計(jì)應(yīng)用能力七、學(xué)習(xí)場地、設(shè)施要求多媒體教室、EDA技術(shù)應(yīng)用中心、白板、黑板、學(xué)習(xí)開發(fā)板、電子儀器等。表3項(xiàng)目學(xué)習(xí)場地及設(shè)施要求項(xiàng)目學(xué)習(xí)場地及設(shè)施要求P1P2P3場地要求：多媒體教室、EDA技術(shù)應(yīng)用中心（教學(xué)區(qū)、調(diào)試區(qū)、討論區(qū)）設(shè)施要求：計(jì)算機(jī)、白板、黑板、EDA學(xué)習(xí)開發(fā)套件、邏輯分析儀、頻率計(jì)、萬用表等。P4P5場地要求：EDA技術(shù)應(yīng)用中心（教學(xué)區(qū)、調(diào)試區(qū)、討論區(qū)）、學(xué)生寢室設(shè)施要求：計(jì)算機(jī)、EDA學(xué)習(xí)開發(fā)套件、邏輯分析儀、頻率計(jì)、萬用表等八、考核方式與標(biāo)準(zhǔn)本學(xué)習(xí)領(lǐng)域采用項(xiàng)目考核的方式，詳細(xì)考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見下表：表4課程考核標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱自評(píng)（20％）小組評(píng)價(jià)（30％）教師考核（50％）項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)得分單個(gè)項(xiàng)目得分占總分比例項(xiàng)目最后得分P11位全加器的原理圖設(shè)計(jì)15%P24路搶答器的原理圖設(shè)計(jì)15%P3數(shù)碼管顯示譯碼器的VHDL設(shè)計(jì)15%P4秒表的VHDL設(shè)計(jì)20%P5數(shù)字時(shí)鐘的原理圖VHDL混合設(shè)計(jì)35%課程最后得分總計(jì)表5項(xiàng)目考核評(píng)分表項(xiàng)目過程考核（60%）結(jié)果考核（40%）項(xiàng)目得分作業(yè)完成情況（10%）實(shí)踐操作技能（15%）工作與職業(yè)操守（15%）學(xué)習(xí)態(tài)度（10％）團(tuán)隊(duì)合作精神（10％）作品考核（20%）小組答辯（10%）項(xiàng)目報(bào)告（10%）P1…P5表6單個(gè)項(xiàng)目具體考核標(biāo)準(zhǔn)過程考核標(biāo)準(zhǔn)考核點(diǎn)自評(píng)（20％）小組考核（30％）教師考核（50％）優(yōu)良及格優(yōu)良及格優(yōu)良及格作業(yè)完成情況按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容正確，字跡工整按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容正確，字跡較工整作業(yè)上交率為80%以上，內(nèi)容正確按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容正確，字跡工整按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容正確，字跡較工整作業(yè)上交率為80%以上，內(nèi)容正確按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容正確，字跡工整按時(shí)完成作業(yè)，內(nèi)容正確，字跡較工整作業(yè)上交率為80%以上，內(nèi)容正確實(shí)踐操作技能操作方法正確、速度快、質(zhì)量好操作方法正確、速度較快、質(zhì)量較好操作方法基本正確、能完成操作操作方法正確、速度快、質(zhì)量好操作方法正確、速度較快、質(zhì)量較好操作方法基本正確、能完成操作操作方法正確、速度快、質(zhì)量好操作方法正確、速度較快、質(zhì)量較好操作方法基本正確、能完成操作工作與職業(yè)操守安全、文明工作，具有良好的職業(yè)操守安全文明工作，職業(yè)操守較好沒出現(xiàn)工作事故安全、文明工作，具有良好的職業(yè)操守安全文明工作，職業(yè)操守較好沒出現(xiàn)工作事故安全、文明工作，具有良好的職業(yè)操守安全文明工作，職業(yè)操守較好沒出現(xiàn)工作事故學(xué)習(xí)態(tài)度學(xué)習(xí)積極性高，虛心好學(xué)學(xué)習(xí)積極性較高沒有厭學(xué)現(xiàn)象學(xué)習(xí)積極性高，虛心好學(xué)學(xué)習(xí)積極性較高沒有厭學(xué)現(xiàn)象學(xué)習(xí)積極性高，虛心好學(xué)學(xué)習(xí)積極性較高沒有厭學(xué)現(xiàn)象團(tuán)隊(duì)合作精神具有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神，熱心幫助小組其他成員具有較好的團(tuán)隊(duì)合作精神，能幫助小組其他成員能配合小組完成項(xiàng)目任務(wù)具有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神，熱心幫助小組其他成員具有較好的團(tuán)隊(duì)合作精神，能幫助小組其他成員能配合小組完成項(xiàng)目任務(wù)具有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神，熱心幫助小組其他成員具有較好的團(tuán)隊(duì)合作精神，能幫助小組其他成員能配合小組完成項(xiàng)目任務(wù)結(jié)果考核標(biāo)準(zhǔn)考核點(diǎn)自評(píng)小組考核教師考核優(yōu)良及格優(yōu)良及格優(yōu)良及格作品考核功能全部實(shí)現(xiàn)，性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，有創(chuàng)新點(diǎn)功能全部實(shí)現(xiàn)，性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。功能部分實(shí)現(xiàn)功能全部實(shí)現(xiàn)，性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，有創(chuàng)新點(diǎn)功能全部實(shí)現(xiàn)，性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。功能部分實(shí)現(xiàn)功能全部實(shí)現(xiàn)，性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，有創(chuàng)新點(diǎn)功能全部實(shí)現(xiàn)，性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。功能部分實(shí)現(xiàn)小組答辯能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚，表達(dá)流暢，思路清晰能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚基本能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚，表達(dá)流暢，思路清晰能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚基本能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚，表達(dá)流暢，思路清晰能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚基本能將項(xiàng)目成果的性能、參數(shù)及效果講解清楚項(xiàng)目報(bào)告條理清楚，框圖完整，能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果完整展現(xiàn)框圖完整，能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果完整展現(xiàn)基本能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果展現(xiàn)條理清楚，框圖完整，能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果完整展現(xiàn)框圖完整，能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果完整展現(xiàn)基本能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果展現(xiàn)條理清楚，框圖完整，能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果完整展現(xiàn)框圖完整，能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果完整展現(xiàn)基本能將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程及結(jié)果展現(xiàn)1．過程考核（1）自評(píng)、小組評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合：采用績效考核，首先學(xué)生進(jìn)行自評(píng)，然后再進(jìn)行小組評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)。（2）考核點(diǎn)占分權(quán)重：個(gè)人作業(yè)完成情況（10%）；實(shí)踐操作技能（15%）；工作與職業(yè)操守（15%）；學(xué)習(xí)態(tài)度（10%）；團(tuán)隊(duì)合作精神（10%）2．結(jié)果考