電子設計自動化教學目標與基本要求

1、電子設計自動化教學目標與基本要求實驗教學目標與基本要求電子設計自動化(EDA)是為適應電子系統(tǒng)設計自動化技術的飛速發(fā)展而開設的一門課程。一個設計完善的數(shù)字系統(tǒng)與其設計思想、選擇先進的電路器件和使用的設計手段是密不可分的。開設本課程的目的在于從上述三個方面對學生進行訓練，使之能夠緊緊跟蹤VLSI、EDA技術的發(fā)展步伐，改善學生的知識結(jié)構(gòu)，提高學生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才打下良好的基礎。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軟件平臺的使用、數(shù)字系統(tǒng)設計的基本知識及數(shù)字部件和數(shù)字系統(tǒng)實驗等。通過本課程的學習，要求學生了解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軟件工具獨立進行簡單數(shù)字系統(tǒng)的設計。主要儀器設備1.EDA軟件 一套2.微機 一臺3.EDA實驗開發(fā)系統(tǒng) 一臺4.打印機 一臺5.其他器件與材料 若干實驗課程內(nèi)容和學時分配序 號 實驗項目 名稱 實 驗 內(nèi) 容 學時分配 實驗屬性 實驗類型 每組人數(shù) 實驗要求 指導 教師 已開/未開 1 4選1數(shù)據(jù)選擇器的設計 1學習EDA軟件的基本操作。 2使用原理圖進行設計輸入。 3對設計文件進行編譯、仿真 4編程下載。 3 技術基礎 設計 1 必做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 2 四位 比較器 1畫出頂層電路圖

3、，并建立一個名為COMP4的元件符號； 2用HDL（方程語句）描述COMP4； 3編寫測試向量文件，進行設計仿真； 4編程并進行實驗驗證 5*用真值表重新描述該比較器。 3 技術基礎 設計 1 選做 王祖強南新志 李玲陳東海 已開 3 并行 加法器 的設計 1選擇原理圖、真值表或方程其中之一實現(xiàn)ADD4，并且為ADD4建立一個元件符號； 2畫出頂層原理圖； 3編寫測試向量文件，并進行設計仿真； 4編程并進行實驗驗證； 5*在ADD4的基礎上設計一個一位BCD碼加法器。 3 技術基礎 設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 4 七人表決器的設計1任選一種方法設計出7人表決器并寫出設計過程；

4、 2編寫測試向量文件并進行功能仿真； 3下載并驗證； 4*要求將同意和不同意的人數(shù)顯示出來。 3 技術基礎 設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 5 計數(shù)器 設計 1設計帶計數(shù)允許、復位輸入和進位輸出端的10進制計數(shù)器； 2編制仿真測試文件，并進行功能仿真； 3下載并驗證計數(shù)器功能； 4*在上述基礎上分別按8421BCD碼和二進制碼計數(shù)的100進制同步計數(shù)器。 3 技術基礎 設計 1 必做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 6 巴克碼發(fā)生器設計 1寫出把克碼發(fā)生器的全部設計文件。 2編寫測試向量，進行功能仿真； 3下載并用實驗板驗證。 3 技術基礎 設計 1 必做 王祖強南新志李玲陳東海

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

6、結(jié)果。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 10 數(shù)字密碼鎖設計 1.系統(tǒng)設計方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖； 2.各功能模塊設計說明及源程序； 3.寫出設計實現(xiàn)過程及引腳鎖定情況； 4.實驗結(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。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 11 8位簡易數(shù)字頻率計設計 1.設計一個8位簡易的數(shù)字頻率計：可以測量從1Hz到99 999 999 Hz的信號頻率； 2.系統(tǒng)設計方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖； 3.各功能模塊設計說明及源程序； 4.設計實現(xiàn)過程及引腳鎖定情況； 5.

7、實驗結(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。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 12 量程自動轉(zhuǎn)換數(shù)字頻率計的設計 1.設計一個3位十進制等精度數(shù)字式頻率計，其測量范圍為01MHz，量程自動轉(zhuǎn)換； 2.系統(tǒng)設計方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖； 3.完成各功能模塊設計及源程序； 4.實驗結(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。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 13 快速加法器設計 1.設計一個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)”分別進行設計，并對比其優(yōu)缺點； 2.完成系統(tǒng)設計方案，

8、畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖；完成各功能模塊設計及源程序； 3.說明引腳鎖定情況。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 14 移位乘法器設計 1.設計一個4位的移位乘法器； 2.系統(tǒng)設計方案論述，畫出頂層電路結(jié)構(gòu)圖及功能分割圖；各功能模塊設計說明及源程序。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 15 出租車計費器設計 設計一個出租車計費器，具有如下功能：計費功能、預置功能和模擬功能，要求完成系統(tǒng)設計方案論述，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 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 16 PC

9、M采編器的設計 1設計第一組參數(shù)的PCM采編器。畫出頂層電路圖并完成下層模塊設計。 2編寫仿真測試的向量文件并進行仿真測試； 3修改相應參數(shù)，設計第二組參數(shù)的PCM采編器。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 17 16位高速相關器的設計 1設計流水線16位相關器； 2用仿真器驗證相關器的邏輯功能； 3選擇ispLSI1032芯片進行適配，根據(jù)設計報告，寫出延時級數(shù)。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 18 FIR有限沖擊響應濾波器的設計 1按自頂向下的設計方法，畫出功能分割圖并完成各功能模塊的設計； 2用仿真器驗證設計結(jié)果。 6 技術

10、基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 19 函數(shù)信號發(fā)生器設計 1.設計一個三角波發(fā)生器，要求輸出三角波的頻率能夠調(diào)整； 2.設計一個階梯波發(fā)生器，要求輸出階梯波的頻率能夠調(diào)整； 3.設計一個正弦波發(fā)生器，要求輸出正弦波的頻率可調(diào)。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 20 PROTEL的使用與PCB設計 設計一個使用單片機控制LED發(fā)光管顯示的電路，要求利用Protel建立該原理圖的網(wǎng)絡表文件、利用自動布線和手工布線功能進行布線并檢查設計結(jié)果。 6 技術基礎 綜合設計 1 選做 王祖強南新志李玲陳東海 已開 考核辦法根據(jù)學生的平時實驗情況、實驗報告書寫總結(jié)情況和期末操作測試三項指標綜合評定學生的實驗課成績。平時成績和期末操作測試各占50%實驗教科書、參考書(一)教科書王祖強.電子設計自動化(EDA)技術實驗教程. 山東大學出版社, 2005(二)參考書1.黃正瑾.在系統(tǒng)可編程技術及其應