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《EDA应用技术》实验教学大纲
日期:2019-12-02 23:48   发布人:admin   浏览量:30

课程名称:EDA应用技术/ Electronic Design Automation

课程类别:学科专业课

学时/学分:32/2.0(其中含实验8学时)

开课单位:信息工程系自动化教研室

开课对象:电信、自动化等(本科)

选定教材:《EDA技术实践教程》 李芸,电子工业出版社,2014

参 考 书:《EDA技术与VHDL》(第二版), 潘松 黄继业,北京,清华大学出版社,2007。

《Verilog数字系统设计教程》,夏宇闻,北京,北京航空航天大学出版社,2010年2月。

一、 目的要求

EDA实验课是电子工程类专业教学中重要的实践环节。要求学生通过实验熟练掌握ISE的开发环境。掌握Verilog HDL语言的编程方法,并能用该语言设计数字电路及系统。能正确使用Basys 2开发板,掌握FPGA器件的开发。同时能通过实验,使学生加深对课堂专业教学内容的理解,培养学生理论联系实际的能力,实事求是,严谨的科学作风,使学生通过实验结果,利用所学的理论去分析研究EDA技术。培养学生使用EDA实验设备的能力以及运用实验方法解决实际问题的能力。

  • 实验内容

实验一.ISE开发环境入门及3-8译码器器的设计

1. 实验类别:课内

2. 实验目的:

(1)掌握ISE开发环境及基本操作。

(2)掌握Verilog HDL设计方法和步骤。

(3)掌握电路的综合和实现。

(4)掌握电路仿真与时序分析。

(5)掌握3/8线译码器的设计

3. 实验主要内容:

掌握ISE开发环境的搭建及基本的操作,并设计3/8线译码器,总体思路以Basys 2开发板中的三个拨位开关,SW2,SW1,SW0为三个输入信号,可以代表8种不同的状态,该译码器对这8种状态译码,并把所译码的结果在八个发光二级管(LD7~LD0)上显示。.   

4. 实验类型:验证

5. 实验要求:

掌握ISE开发环境及基本操作、熟悉设计方法和步骤、掌握电路的综合和实现、掌握电路仿真与时序分析、熟悉3/8线译码器工作原理

6. 主要仪器:计算机,EDA实验箱,投影仪。

实验二 多人表决器的设计

1. 实验类别:课内

2. 实验目的:

1. 进一步熟练掌握ISE开发环境及基本操作。

2. 掌握多人表决器模块的设计方法。

3. 实验主要内容:

编写程序实现一个多人表决器模块的设计,分别用两种不同的方式实现五人表决器和七人表决器的设计,要求当大多数人表示同意时,输出结果显示为1。并将结果仿真实现同时在LED上显示。

4. 实验类型:验证

5. 实验要求:

了解ISE开发环境及基本操作、熟悉设计方法和步骤、掌握电路的综合和实现、掌握电路仿真与时序分析、熟悉多人表决器的工作原理

6. 主要仪器:计算机,EDA实验箱,投影仪。

实验三.计算器的设计

1. 实验类别:课内

2. 实验目的:

(1)掌握两个四位二进制加法器模块的设计方法。

(2)掌握两个四位二进制减法器模块的设计方法。

(3)掌握两个四位二进制乘法器模块的设计方法。

(4)掌握能实现加法、减法及乘法选择功能的计算机的设计方法。

3. 实验主要内容:

以Basys 2开发板上的八个拨码开关(SW7,SW6,SW5,SW4,SW3,SW2,SW1,SW0)为八个输入信号,其中(SW7,SW6,SW5,SW4)表示一个四位二进制数a,(SW3,SW2,SW1,SW0)表示另一个四位二进制数b,结果在LD7~LD0上显示出来。要求实现两个四位二进制加法、减法和乘法运算。

4. 实验类型:验证

5. 实验要求:

掌握ISE开发环境及基本操作、熟悉设计方法和步骤、掌握电路的综合和实现、掌握电路仿真与时序分析、熟悉加法器、减法器及乘法器的设计。

6. 主要仪器:计算机,EDA实验箱,投影仪等。

实验四.多功能流水灯的设计

1. 实验类别:课内

2. 实验目的:

(1) 掌握时序电路的设计方法。

(2)掌握流水灯的设计方法。

3 实验主要内容::以Basys 2开发板上的晶振产生的50M的脉冲作为时钟信号,先进行分频,然后驱动八个led显示按照设置的模式显示。五个拨码开关,SW4,SW3,SW2,SW1,SW0为五个输入信号,可以控制四种闪烁模式,结果在LD7~LD0上显示出来。

要求实现如下四种功能:

从右往左依次点亮8个led;

从左往右依次点亮8个led;

从中间往两边依次点亮8个led;

从两边往中间依次点亮8个led;

4. 实验类型:综合性

5. 主要仪器:计算机,EDA实验箱,投影仪。

  • 学时分配

序号

实 验 项 目 名 称

实验学时

实验类型

开出要求

1

ISE开发环境入门及3-8译码器器的设计

2

设计

必做

2

多人表决器的设计

2

设计

必做

3

计算器的设计

2

设计

必做

4

多功能计流水灯的设计

2

设计

必做

 

 

四、其它教学环节及考核方式

成绩构成:实验技能占60%,实验报告占40%  。

五、大纲说明

本大纲根据实验室现有设备、教材及学时编写。授课教师必须按照本大纲组织实验教学,不得随意更改。

执笔:  李莉      审阅:        审定:          日期:2018年3月