《電子設計自動化》課程標準

1、“電子設計自動化”課程標準招生對象：高中畢業(yè)生及同等學力者教學時數：60H學歷層次：高職課程代碼：9040202修業(yè)年限：全日制三年學 分 數：3.5適用專業(yè)：電子類專業(yè)制 訂 人：楊亞琴一、課程概述1課程定位“電子設計自動化”是電子信息工程技術專業(yè)的核心課程，前導課程有“模擬電子技術”、“電子電路分析與實踐”、“單片機原理及應用”，為“智能儀器的分析與設計”、“電子生產工藝與設備”等后續(xù)課程的學習打下基礎。通過本課程教學，使學生能利用常用的EDA軟件進行原理圖繪制、印制電路板設計、電路仿真、可編程邏輯器件在線編程。培養(yǎng)學生計算機輔助設計、電路原理圖繪制與印制電路制板設計、電子產品初級設計與開

2、發(fā)的能力。2 設計思路 （1）內容設計以計算機為平臺、以EDA軟件為核心、以硬件電路實現為目標，引入Protel99SE、Quartus II等EDA軟件開發(fā)工具和EDA硬件實驗開發(fā)系統(tǒng)，對應用電子技術專業(yè)的學生開設EDA技術軟硬件實驗和實訓。包括電子電路的仿真、電路圖的繪制、PCB板的生成等。（2）教學設計課程通過將Protel99SE軟件、Quartus II軟件的學習貫穿電子產品的設計、生產、調試的整個過程。按照軟件學習的規(guī)律，從簡單到復雜，由易到難進行學習。充分利用實踐教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。二、課程目標通過本課程的學習，使學生較好地掌握電子設計自動化的基本理論和基本

3、技能，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力,為后續(xù)課程的學習打下基礎。1具備收集、查閱電子元器件相關資料的渠道和方法的能力；2具備電路原理圖識圖、繪圖能力；3具備元器件符號和封裝繪制能力；4具備電子產品原理圖設計能力；5具備電子產品印制電路板圖設計能力；6具備整機電路單、雙面板分析和初步設計能力；7了解Protel 99 SE軟件，了解本課程涉及的新技術、新工藝等；8掌握電子產品原理圖設計；9掌握網絡表等報表的生成方法；10熟悉原理圖元件庫和PCB板封裝庫；11具備閱讀參考書籍和資料、自我擴充知識領域的能力；12具備獨立思考、深入鉆研問題的習慣和對問題提出多種解決方案、舉一反三的能力。三、內容標準及實

4、施建議1課題安排及學時分配課程通過將Protel99SE軟件、Quartus II軟件的學習貫穿電子產品的設計、生產、調試的整個過程。按照軟件學習的規(guī)律，從簡單到復雜，從易到難進行項目設計，使學生掌握電子設計自動化知識和技能，本課程設計了7個教學課題，課題具體安排及課時分配見表1。表1 課題安排表課題序號課題名稱學時1可編程邏輯器件簡介22Protel原理圖的繪制83PCB板的設計與制作144Quartus II軟件的使用85VHDL語言的基本結構及基本知識86利用VHDL語言設計組合電路87利用VHDL語言設計時序電路12合計60 2課題內容及實施為實現課程教學目標，對各課題的教學目標、教學

5、內容、重點與難點、教學實施、教學資源、教學考核進行了設計，見表28表所示。 表2 課題1教學內容設計表課題1可編程邏輯器件簡介學時H2教學目標1.熟悉PLD、ASIC的定義；2.掌握PLD的分類；3.熟悉MAX7000系列的結構。教學內容1.PLD的定義及分類；2.復雜可編程邏輯器件；3.現場可編程門陣列；4.可編程邏輯器件的設計流程。重點難點重點：可編程邏輯器件的內部結構及為什么可編程難點：可編程邏輯器件的內部結構及為什么可編程教學實施建議步驟內容方法、資源運用課時1PLD的定義及分類講授法0.52復雜可編程邏輯器件分析講授法0.53現場可編程門陣列講授法0.54可編程邏輯器件的設計流程講授

6、法0.5 以講授為主，課堂組織采用啟發(fā)式教學方法，保證學生參與性與師生互動性。教學資源場地：電子專用機房；設施：硬件：電腦、投影儀、屏幕、打印機、移動存儲設備； 軟件：Protel99SE軟件?？己嗽u價作業(yè)完成情況及課堂隨機抽查本項目作為了解性內容，不進行作業(yè)布置，在后續(xù)的學習與試驗中中逐步鞏固項目知識點。表3 課題2教學內容設計表課題2Protel原理圖的繪制學時H8教學目標1掌握Protel99SE軟件的安裝方法；2熟悉原理圖環(huán)境設置；3熟悉元件的調入，會自行制作元件；4掌握原理圖繪制方法；5學會檢查并修改原理圖。6. 生成網絡表等一系列文件教學內容1Protel99SE軟件的安裝；2圖紙

7、的設置；3設置柵格、系統(tǒng)字體、標題欄；4元器件的調入；5自己制作元件；6繪制電路原理圖的方法；7生成網絡表、檢查原理圖錯誤并修改。重點難點重點：元件庫制作；原理圖的繪制等難點：元件庫制作教學實施建議步驟內容方法、資源運用課時1Protel99SE軟件的安裝講授法、演示法0.52原理圖繪圖環(huán)境的設置講授法、演示法1.53元件庫的加載、元件庫的制作講授法、演示法24原理圖的繪制講授法、演示法35網絡表等有效文件的生成講授法、演示法1 以講授為主，預留時間給學生當堂操練。課堂組織采用啟發(fā)式教學方法，保證學生參與性與師生互動性。教學資源場地：電子專用機房；設施：硬件：電腦、投影儀、屏幕、打印機、移動存

8、儲設備； 軟件：Protel99SE軟件。考核評價作業(yè)完成情況及課堂隨機抽查說明：每次課基本安排一次作業(yè)，每次一至兩題，共分六個等級：A+、A，A-，B，B-，C；分別對應為100、90、80、70、60和50分，作為課程學習成績中平時成績的統(tǒng)計依據。 表4 課題3教學內容設計表課題3PCB板的設計與制作學時H14教學目標1熟悉PCB板的規(guī)劃；2熟悉常用封裝庫的裝載；3學會自己制作封裝；4掌握網絡表的正確加載；5掌握元件的布局、編輯元件和放置安裝孔；6掌握單面板的布線規(guī)則及自動布線；7熟悉單面板的手工調整及設計規(guī)則檢查。教學內容1PCB板尺寸規(guī)劃；2常用元件封裝庫的加載；3元件封裝的制作；3網

9、絡表的加載；4單面板布線設計規(guī)則的選取；5元件的布局與布線；6生成自己的封裝庫。重點難點重點：元件封裝庫的制作、網絡表的正確加載等難點：元件封裝庫的制作教學實施建議步驟內容方法、資源運用課時1PCB板尺寸規(guī)劃；講授法、演示法0.52常用元件封裝庫的加載講授法、演示法1.53元件封裝的制作講授法、演示法24網絡表的正確加載講授法、演示法25單面板布線設計規(guī)則的選取講授法、演示法26元件的布局與布線講授法、演示法17單面板的制作講授法、演示法28雙面板的制作講授法、演示法3 以講授為主，預留時間給學生當堂操練。課堂組織采用啟發(fā)式教學方法，保證學生參與性與師生互動性。教學資源場地：電子專用機房；設施

10、：硬件：電腦、投影儀、屏幕、打印機、移動存儲設備； 軟件：Protel99SE軟件?？己嗽u價作業(yè)完成情況及課堂隨機抽查說明：每次課基本安排一次作業(yè)，每次一至兩題，共分六個等級：A+、A，A-，B，B-，C；分別對應為100、90、80、70、60和50分，作為課程學習成績中平時成績的統(tǒng)計依據。表5 課題4教學內容設計表課題4Quartus II軟件的使用學時H8教學目標1.掌握Quartus II軟件的安裝與注冊；2.掌握的原理圖設計輸入方法；3.掌握元件的輸入、連線操作以及端口屬性的更改；4.掌握新建、復制、粘貼、剪切、移動、刪除、保存命令；5.掌握編譯、仿真、下載過程；6.熟悉常用的元件庫

11、；7.掌握時間分析過程。教學內容1安裝Quartus II軟件并注冊；2原理圖輸入法；3仿真波形的設置；4仿真、下載、調試過程；5波形輸入法介紹。重點難點重點：原理圖輸入及波形仿真難點：仿真波形的設置教學實施建議步驟內容方法、資源運用課時1安裝Quartus II軟件并注冊講授法、演示法0.52原理圖輸入法講授法、演示法1.53仿真波形的設置講授法、演示法24仿真、下載、調試過程講授法、演示法25波形輸入法介紹講授法、演示法2 以講授為主，預留時間給學生當堂操練。課堂組織采用啟發(fā)式教學方法，保證學生參與性與師生互動性。教學資源場地：電子專用機房；設施：硬件：電腦、投影儀、屏幕、打印機、移動存儲

12、設備； 軟件：Quartus II軟件?？己嗽u價作業(yè)完成情況及課堂隨機抽查說明：每次課基本安排一次作業(yè)，每次一至兩題，共分六個等級：A+、A，A-，B，B-，C；分別對應為100、90、80、70、60和50分，作為課程學習成績中平時成績的統(tǒng)計依據。表6 課題5教學內容設計表課題5VHDL語言的基本結構及基本知識學時H8教學目標1. 掌握文本設計輸入方法；2掌握VHDL程序的基本結構與基本知識；3能夠查找出源程序中的錯誤；4熟悉時序仿真的過程；5掌握時間分析過程；教學內容1VHDL程序的基本結構與基本知識；2設計編譯分析、下載和調試；3延時分析；4引腳的分配與鎖定；重點難點重點：VHDL程序的

13、基本結構與基本知識難點：設計編譯分析、下載和調試教學實施建議步驟內容方法、資源運用課時1VHDL程序的基本結構與基本知識講授法、演示法22設計編譯分析、下載和調試講授法、演示法33延時分析；講授法、演示法14引腳的分配與鎖定講授法、演示法2 以講授為主，預留時間給學生當堂操練。課堂組織采用啟發(fā)式教學方法，保證學生參與性與師生互動性。教學資源場地：電子專用機房；設施：硬件：電腦、投影儀、屏幕、打印機、移動存儲設備； 軟件：Quartus II軟件。考核評價作業(yè)完成情況及課堂隨機抽查說明：每次課基本安排一次作業(yè)，每次一至兩題，共分六個等級：A+、A，A-，B，B-，C；分別對應為100、90、80

14、、70、60和50分，作為課程學習成績中平時成績的統(tǒng)計依據。表7 課題6教學內容設計表課題6利用VHDL語言設計組合電路學時H8教學目標1掌握數字系統(tǒng)的設計方法；2熟悉VHDL語言中的并行語句、順序語句；3掌握信號和變量的應用；4能對VHDL程序進行正確地編譯；5熟悉波形仿真的過程；6掌握下載、調試的過程教學內容1VHDL的結構描述方法；2信號賦值語句；3并行語句及其應用；4順序語句及其應用；5元件定義及元件例化語句的應用；64位全加器VHDL程序的編寫。重點難點重點：并行語句與順序語句的結構及差別難點：并行語句與順序語句的結構及差別教學實施建議步驟內容方法、資源運用課時1VHDL的結構描述方

15、法講授法、演示法12并行語句及其應用講授法、演示法23順序語句及其應用講授法、演示法14元件定義及元件例化語句的應用講授法、演示法254位全加器VHDL程序的編寫講授法、演示法2 以講授為主，預留時間給學生當堂操練。課堂組織采用啟發(fā)式教學方法，保證學生參與性與師生互動性。教學資源場地：電子專用機房；設施：硬件：電腦、投影儀、屏幕、打印機、移動存儲設備； 軟件：Quartus II軟件?？己嗽u價作業(yè)完成情況及課堂隨機抽查說明：每次課基本安排一次作業(yè)，每次一至兩題，共分六個等級：A+、A，A-，B，B-，C；分別對應為100、90、80、70、60和50分，作為課程學習成績中平時成績的統(tǒng)計依據。

16、表8 課題7教學內容設計表課題7利用VHDL語言設計時序電路學時H12教學目標1掌握數字系統(tǒng)的設計方法；2熟悉VHDL語言中的并行語句、順序語句；3掌握信號和變量的應用；4能對VHDL程序進行正確地編譯；5熟悉波形仿真的過程；6掌握下載、調試的過程教學內容1VHDL的數據流描述方法；2利用順序語句設計時序電路；3利用并行語句設計時序電路；4N進制計數器VHDL程序的編寫；5時鐘電路的設計。重點難點重點：并行語句與順序語句的結構及差別難點：并行語句與順序語句的結構及差別教學實施建議步驟內容方法、資源運用課時1VHDL的數據流描述方法講授法、演示法22利用順序語句設計時序電路講授法、演示法23利用

17、并行語句設計時序電路講授法、演示法24N進制計數器VHDL程序的編寫講授法、演示法25時鐘電路的設計講授法、演示法4 以講授為主，預留時間給學生當堂操練。課堂組織采用啟發(fā)式教學方法，保證學生參與性與師生互動性。教學資源場地：電子專用機房；設施：硬件：電腦、投影儀、屏幕、打印機、移動存儲設備； 軟件：Quartus II軟件?？己嗽u價作業(yè)完成情況及課堂隨機抽查說明：每次課基本安排一次作業(yè)，每次一至兩題，共分六個等級：A+、A，A-，B，B-，C；分別對應為100、90、80、70、60和50分，作為課程學習成績中平時成績的統(tǒng)計依據。四、考核評價 課堂隨機測試及作業(yè)：說明：根據教學內容的需要，布置

18、隨堂作業(yè)，一次題量可以為1-2題，當場打分，總量控制在10-15次；課堂抽查計入作業(yè)成績。作業(yè)質量作為平時成績計入總成績，比例：50% 期末考試：50%五、教學實施條件1教師基本要求擔任本課程教師應具有企業(yè)工作經驗或企業(yè)培訓經歷，熟悉工廠生產流程和規(guī)章制度、執(zhí)行標準，熟練運用電子技術專業(yè)知識進行電子電路仿真、電路圖繪制、PCB板設計、可編程邏輯器件應用，具備較強的課程教學設計能力和組織能力。應加強對學生實際職業(yè)能力的培養(yǎng)，鼓勵創(chuàng)新精神，關注學生思維，注重提高學生的興趣，在工作任務實施過程中不斷強化使學生逐漸熟練電子設計自動化過程。在教學上應采用教、學、做一體化模式，學生通過理解教師對學習任務的

19、分解和提示，按要求完成各項學習任務，掌握本課程教學要求達到的職業(yè)能力。在教學中應注重培養(yǎng)學生的學習能力和社會能力。應注意培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力，以及在團隊中與人溝通、交流和相互協(xié)作的能力。在教學過程中教師應充分使用討論、講授、案例教學、現場教學等多種教學方法。2實踐教學條件本課程校內實訓場地能按照教學目標完成專課程教學，滿足教學做一體化教學需要進行配置。主要有電子專用機房、EDA實驗室，具體配置見表9所示。表9 校內實訓教學條件一覽表實訓場地名稱主要設備配置主要功能電子專用機房1臺式計算機2 Auto CAD軟件3 Multisim 軟件4 Protel99SE軟件5Quartus II 軟件6投影設備一套該場地主要開設電子工程制圖、模擬數字電路仿真、電路原理圖繪制、印制電路板圖設計、電子設計自動化、CPLD電路仿真；服務于電子工程制圖、常用EDA軟件使用等課程；培養(yǎng)Auto