EDA应用技术教学大纲一、课程概述EDA应用技术是通信工程专业的一门专业课程，概述了 EDA工程的 理论基础、知识体系，阐述了 EDA工具的开发、EDA工具应用于PCB设计、 FPGA设计、ASIC设计、SOC设计的方法。先修课程是数字电子技术、电路 分析二、课程目标1. 了解EDA工程的基本概念和理论基础。2. 初步熟悉和掌握EDA工程方法，涉及行为描述、SOC设计方法、IP 复用、ASIC设计方法、虚拟机、测试平台设计方法、软硬件协同验证等。3. 掌握VHDL语法基础，以及程序设计方法。4. 了解电子产品设计开发过程以及专业EDA开发软件的应用。5. EDA工程是一门实践性很强的课程，实验是一个很重要的教学环节, 应特别重视培养提高实践动手能力。三、课程内容和教学要求这门学科的知识及技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。 这四个层次的一般涵义表述如下：知道一一是指对这门学科的基本知识、基本理论的认知。理解一一是指运用已了解的基本原理说明、解释一些现象、进行简单 的电路设计。掌握一一是指利用掌握的理论知识对一些较复杂的电子产品进行设计开发。学会一一是指在具体设计中能灵活运用所学知识。教学内容和要求表中的“ J ”号表示教学知识和技能的教学要求层次。本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求 或不布置要求。教学内容及教学要求表教学内容知道理解掌握学会1概述1. 1 EDA技术及其发展V1.2 EDA技术实现目标V1.3硬件描述语言VHDLV1. 4 VHDL 综合1.5基于VHDL的自顶向下设计方法V1.6 EDA及传统电子设计方法的比较1. 7 EDA的发展趋势2 EDA设计流程及工具2.1设计流程V2.2 ASIC及其设计流程2. 3常用EDA工具V2. 4 Quartus II 简介V教学内容知道理解掌握学会2.5 IP核简介3 FPGA/CPLD结构及应用3.1 概述3.2 简单PLD原理3.3 CPLD结构及工作原理3.4 FPGA结构及工作原理3.5 5硬件测试技术3.6 FPGA/CPLD产品概述3.7 7编程及配置I 7I7/ _ / 7V/ . / 7VV4 VHDL设计初步4. 1多路选择器的VHDL描述5. 2寄存器描述及其VHDL语言现象6. 4计数器设计7. 5 一般加法计数器设计VVVV5QuartusII应用向导5.1 基本设计流程5.2 引脚设置和下载5.3 嵌入式逻辑分析仪使用方法5.4 原理图输入设计方法VVV教学内容知道理解掌握学会6VHDL设计进阶6.1 数据对象6.2 双向和三态电路信号赋值例解6.3 3 IF语句概述6.4 进程语句归纳6.5 5并行语句例解6.6 仿真延时VVVV7宏功能模块及IP使用7.1 宏功能模块概述7.2 宏模块应用实例7. 3在系统存储器数据读写编辑潜应用7.4编辑SignalTap H的触发信号7. 5其他存储器模块的定制及应用7.6流水线乘法累加器的混合输入设计7. 7 LPM嵌入式锁相环调用7.8 IP核NCO数控振荡器使用方法7. 9 8051单片机IP软核应用VVVVVVV8有限状态机设计8.1 一般有限状态机的设计8.2 Moore型有限状态机的设计VV教学内容知道理解掌握学会8. 3 Mealy型有限状态机的设计8. 4状态编码8. 5非法状态处理VVV9 VHDL结构要素9. 1实体10. 2结构体11. 3子程序12. VHDL 库13. 5 VHDL程序包14. 6配置15. 7 VHDL文字规则16. 8数据类型17. 操作符VVVVV10 VHDL基本语句10. 1顺序语句10. 2 VHDL并行语句10. 3属性描述及定义语句VV11设计优化和设计方法11.1资源优化11.2速度优化VV教学内容知道理解掌握学会11.3 优化设置及时序分析11.4 Chip Editor 应用VV四、课程实施（一）课时安排及教学建议一般情况下，包括实验共安排54学时，其中讲授42学时，实验12学时。分一学期完成。具体课时安排如下：课时安排如下:教学内容课时建议教及学的方法建议54课时1概述1. 1 EDA技术及其发展1.2 EDA技术实现目标1. 3硬件描述语言VHDL2学时讲述1. 4 VHDL 综合1.5基于VHDL的自顶向下设计方法1.6 EDA及传统电子设计方法的比较1.7 EDA的发展趋势教学内容课时建议教及 学的 方法 建议54课时2 EDA设计流程及工具2.1 设计流程2.2 ASIC及其设计流程2.3 3常用EDA工具2.4 4 Quartus II 简介2.5 IP核简介2学时讲述3 FPGA/CPLD结构及应用3.1 概述3.2 简单PLD原理3.3 CPLD结构及工作原理3.4 FPGA结构及工作原理3.5 5硬件测试技术3.6 FPGA/CPLD产品概述3.7 7编程及配置4学时讲述4VHDL设计初步4. 1多路选择器的VHDL描述4. 2寄存器描述及其VHDL语言现象4. 4计数器设计4学时讲述、演示、实验教学内容课时建议教及 学的 方法 建议54课时4. 5 一般加法计数器设计5 QuartusII应用向导5.1基本设计流程讲述、5.2引脚设置和下载2学时演示、5. 3嵌入式逻辑分析仪使用方法实验5.4原理图输入设计方法6VHDL设计进阶6.1数据对象6.2双向和三态电路信号赋值例解6.3 IF语句概述4学时讲述6.4进程语句归纳6. 5并行语句例解6. 6仿真延时7宏功能模块及IP使用讲述、7.1宏功能模块概述6学时演示、7.2宏模块应用实例实验教学内容课时建议教及 学的 方法 建议54课时7. 3在系统存储器数据读写编辑器应用7. 4编辑SignalTap II的触发信号7. 5其他存储器模块的定制及应用7.6流水线乘法累加器的混合输入设计7. 7 LPM嵌入式锁相环调用7.8 IP核NCO数控振荡器使用方法7. 9 8051单片机IP软核应用8有限状态机设计8.1 一般有限状态机的设计讲述、8. 2 Moore型有限状态机的设计6学时演示、8. 3 Mealy型有限状态机的设计实验8. 4状态编码8. 5非法状态处理9 VHDL结构要素9. 1实体讲述、9. 2结构体4学时演示、9. 3子程序实验9. 4 VHDL 库教学内容课时建议教及 学的 方法 建议54课时9. 5 VHDL程序包9. 6配置9. 7 VHDL文字规则9.8数据类型9. 9操作符10 VHDL基本语句10.1顺序语句4学时10. 2 VHDL并行语句10. 3属性描述及定义语句11设计优化和设计方法11.1资源优化讲述、11.2速度优化4学时演示、11.3优化设置及时序分析实验11.4 Chip Editor 应用合计：54课时中含理论课42课时，实验. 12课时;（二）教学组织形式及教学方法要求1 .主要的教学组织形式是班级授课。有时也可以采用分组教学。或者儿 种组织方式灵活组合，尽量减轻学生的生理和心理疲劳。2 .注意教学方法的灵活性，组织学生讨论、指导阅读等。培养学生发现 问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识。3 .注意组织学生参及课外小制作，培养学生的实际操作的兴趣和动手能 力。4 .可以在多媒体课室上课。借助声像呈示，提供给学生一个动态的、声 情并茂的学习环境，让学生充分调动自己的视觉、听觉等感官，由多 途径获得多方面的信息。五、教材选用EDA技术应用教材要在课程标准的统一要求下，实行多样化。可以 选用公认的水平较高的教材如教育部推荐教材，九五规划教材和面向21 世纪教材。如：1、潘 松，黄继业，EDA技术实用教程，科学出版社2、潘松，王国栋，VHDL实用教程，电子科技大学出版社六、课程评价1 .这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要 求，该门课程采用实验(10%).平时考核(30%)和集中考试(60%)相结 合的形式进行。2 .集中考试说明1)考试时间:120分钟。2)考试方式、分制及分数解释采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60分为及格，满分为100分。3）题型比例填空题15%；改错题20%；综合编程题65%o4）样题及目标定位示例A.填空题：（着重考查学生对知识的理解程度）例：进程必须由（）信号来启动。B.改错题（着重考查学生对知识的理解、掌握程度）例：二输入及门电路的设计LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_L0GIC. 1164. ALL;ENTITY AND21 IS;PORT（A, B:IN STD_LOGIC;Y:STD_LOGIC）;END AND21;ARCHITECTURE ONE OF AND21 ISY:=A AND B;END ONE;C.综合编程（着重考查学生对知识的掌握和学会程度）例：设计一个四位十进制同步加法计数器，要求有异步复位功能制定该课程标准小组成员:市核者:1 / 13