2.本课程支撑的指标点： (1)指标点5.1：能够使用信息工程和通信工程领域的仪器设备、专业软件和可编程器件； (2)指标点5.2：能够选择与使用恰当的仪器、专业软件和可编程器件对信息工程和通信工 程进行过程设计、流程优化和设备选型； (3)指标点53：能够针对特定的对象，使用专业软件和信息技术工具，对其解决方案进行 开发、模拟和预测，并理解其局限性： (4)指标点12.1：正确认识自我探索和学习的必要性。 (5)指标点122：了解终身学习的方法，具备通过学习不断提高适应发展的能力。 (三)课程教学目标与毕业要求对应表 《EDA技术》课程教学目标与毕业要求的对应表 课程名称：EDA技术 任课教师：杨加国、程皓 课程性质：专业选修课 课程学分：4 课程支撑的半业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求5： 教学目标1：了解EDA技术，认识常见的FPGA和CPLD器件， 5.1:能够使用信息工程和 它们的基本原理和结构。掌握VHDL语言，能够通过VHDL语 通信工程领域的仪器设 言设计常用逻辑电路和逻辑系统。掌握图形化设计方法和层次 备、专业软件和可编程器 结构。 件： 达成途径：通过了解常见的EDA芯片，掌握基本工具软件和硬 件设计语言，选择正确的设计方案和方法。 评价依据：提问和作业、中期测试和考试。 半业要求5： 教学目标2：学会EDA开发的过程和流程，掌握QuartusII等常 5.2:能够选择与使用恰当 用EDA开发工具的使用，EDA芯片的下载和测试。 的仪器、专业软件和可编 达成途径：通过QuartusII软件，项目设计和仿真验证。 程器件对信息工程和通信 评价依据：提问和作业、中期测试和考试。 工程进行过程设计、流程 优化和设备选型； 5.3:能够针对特定的对 象，使用专业软件和信息 技术工具，对其解决方案 进行开发、模拟和预测， 并理解其局限性； 毕业要求12： 教学目标5：了解和掌握终身学习的方法，通过学习不断提高 12.1正确认识自我探索和 适应发展的能力，形成自主学习和终身学习的习惯。 学习的必要性； 达成途径：通过认识EDA公司和芯片的发展。工具软件使用， 12.2了解终身学习的方 不断发展和版本升级。 法，具备通过学习不断提 评价依据：提问和课外作业。 高适应发展的能力。 四、理论课程内容 教学内容 作业要求 第一章概述 自学内容：；EDA技术及芯片的发展现状 33
33 2. 本课程支撑的指标点： （1）指标点 5.1：能够使用信息工程和通信工程领域的仪器设备、专业软件和可编程器件； （2）指标点 5.2：能够选择与使用恰当的仪器、专业软件和可编程器件对信息工程和通信工 程进行过程设计、流程优化和设备选型； （3）指标点 5.3：能够针对特定的对象，使用专业软件和信息技术工具，对其解决方案进行 开发、模拟和预测，并理解其局限性； （4）指标点 12.1：正确认识自我探索和学习的必要性。 （5）指标点 12.2：了解终身学习的方法，具备通过学习不断提高适应发展的能力。 （三）课程教学目标与毕业要求对应表 《EDA 技术》课程教学目标与毕业要求的对应表 课程名称：EDA 技术 任课教师：杨加国、程皓 课程性质：专业选修课 课程学分：4 课程支撑的毕业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求 5： 5.1：能够使用信息工程和 通信工程领域的仪器设 备、专业软件和可编程器 件； 教学目标 1：了解 EDA 技术，认识常见的 FPGA 和 CPLD 器件， 它们的基本原理和结构。掌握 VHDL 语言，能够通过 VHDL 语 言设计常用逻辑电路和逻辑系统。掌握图形化设计方法和层次 结构。 达成途径：通过了解常见的 EDA 芯片，掌握基本工具软件和硬 件设计语言，选择正确的设计方案和方法。 评价依据：提问和作业、中期测试和考试。 毕业要求 5： 5.2：能够选择与使用恰当 的仪器、专业软件和可编 程器件对信息工程和通信 工程进行过程设计、流程 优化和设备选型； 5.3：能够针对特定的对 象，使用专业软件和信息 技术工具，对其解决方案 进行开发、模拟和预测， 并理解其局限性； 教学目标 2：学会 EDA 开发的过程和流程，掌握 QuartusII 等常 用 EDA 开发工具的使用，EDA 芯片的下载和测试。 达成途径：通过 QuartusII 软件，项目设计和仿真验证。 评价依据：提问和作业、中期测试和考试。 毕业要求 12： 12.1 正确认识自我探索和 学习的必要性； 12.2 了解终身学习的方 法，具备通过学习不断提 高适应发展的能力。 教学目标 5：了解和掌握终身学习的方法，通过学习不断提高 适应发展的能力，形成自主学习和终身学习的习惯。 达成途径：通过认识 EDA 公司和芯片的发展。工具软件使用， 不断发展和版本升级。 评价依据：提问和课外作业。 四、理论课程内容 教学内容 作业要求 第一章 概述 自学内容：；EDA 技术及芯片的发展现状
1.1EDA技术及其发展 课堂作业： 1.2EDA技术实现目标 1.与硬件描述语言相比，VHDL有什么特 1.3硬件描述语言VHDL 点？ 1.4VHDL综合 2.什么是综合，有哪些类型？ 1.5基于VHDL自顶向下设计方法 3.简要叙述EDA的设计流程？ 1.6EDA技术的优势 课外作业： 1.7EDA设计流程 1完成本章小结 1.8ASIC及其设计流程 2.查资料，了解常用EDA工具 1.9常用EDA工具 1.10 QuartusⅡ概述 1.11P核 1.12EDA技术发展趋势管窥 知识点： 1.了解EDA电子设计自动化的概念、发展概 况和实现目标。 2.了解硬件描述语言VHDL特点。 3.理解综合和基于VHDL自顶向下设计方 法。 4.掌握EDA的设计流程。 第二章FPGA与CPLD的结构原理 自学内容：PROM的原理和结构 2.1PLD概述 课堂作业： 2.2简单PLD结构原理 1.什么是基于乘积项的可编程逻辑结构？ 2.3CPLD的结构原理 2.什么是基于查找表的可编程逻辑结构？ 2.4FPGA的结构原理 3.编程与配置有什么区别？ 2.5硬件测试 课外作业： 2.6PLD产品概述 1.完成本章小结 2.查阅资料，了解常见Lattice公司、Xilinx 2.7CPLD/FPGA的编程与配置 公司和Altera公司的FPGA/CPLD产品。 知识点： 1.了解可编成逻辑器件的发展历程和分类。 2.了解简单PLD原理，掌握CPLD结构与工作 原理。 3.掌握FPGA结构与工作原理。 4.掌握CPLD/FPGA的编程与配置。 第三章组合电路的VHDL设计 自学内容：多路选择器、半加器、全加器和 3.1多路选择器及其VHDL描述 乘法器的功能和结构。 3.2半加器及其VHDL描述 课堂作业： 3.3四选一多路选择器及其VHDL描述 1.简述VHDL程序的基本结构？ 3.4全加器及其VHDL表述 2.端口模式及特点？ 3.5乘法器及其VHDL表述 3.用VHDL完成一个3-8译码器设计。 知识点： 4.用f语句设计一个全加器。 课外作业： 1.掌握VHDL的语法规则。 1.完成本章小结 2.掌握多路选择器、半加器、全加器和乘法器 2.查阅资料，在全加器的基础上设计多位加 的VHDL设计。 法器。 第四章时序电路的VHDL设计 自学内容：D触发器、锁存器、计数器和移 4.1基本时序元件的VHDL表述 位寄存器的功能和结构。 4.2计数器的VHDL设计 课堂作业： 34
34 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 VHDL 1.4 VHDL 综合 1.5 基于 VHDL 自顶向下设计方法 1.6 EDA 技术的优势 1.7 EDA 设计流程 1.8 ASIC 及其设计流程 1.9 常用 EDA 工具 1.10 Quartus II 概述 1.11 IP 核 1.12 EDA 技术发展趋势管窥 知识点： 1. 了解 EDA 电子设计自动化的概念、发展概 况和实现目标。 2. 了解硬件描述语言 VHDL 特点。 3. 理解综合和基于 VHDL 自顶向下设计方 法。 4. 掌握 EDA 的设计流程。 课堂作业： 1.与硬件描述语言相比，VHDL 有什么特 点？ 2.什么是综合，有哪些类型？ 3.简要叙述 EDA 的设计流程？ 课外作业： 1.完成本章小结 2.查资料，了解常用 EDA 工具 第二章 FPGA 与 CPLD 的结构原理 2.1 PLD 概述 2.2 简单 PLD 结构原理 2.3 CPLD 的结构原理 2.4 FPGA 的结构原理 2.5 硬件测试 2.6 PLD 产品概述 2.7 CPLD/FPGA 的编程与配置 知识点： 1.了解可编成逻辑器件的发展历程和分类。 2.了解简单 PLD 原理，掌握 CPLD 结构与工作 原理。 3.掌握 FPGA 结构与工作原理。 4.掌握 CPLD/FPGA 的编程与配置。 自学内容：PROM 的原理和结构 课堂作业： 1.什么是基于乘积项的可编程逻辑结构？ 2. 什么是基于查找表的可编程逻辑结构？ 3. 编程与配置有什么区别？ 课外作业： 1.完成本章小结 2.查阅资料，了解常见 Lattice 公司、Xilinx 公司和 Altera 公司的 FPGA/CPLD 产品。 第三章 组合电路的 VHDL 设计 3.1 多路选择器及其 VHDL 描述 3.2 半加器及其 VHDL 描述 3.3 四选一多路选择器及其 VHDL 描述 3.4 全加器及其 VHDL 表述 3.5 乘法器及其 VHDL 表述 知识点： 1.掌握 VHDL 的语法规则。 2.掌握多路选择器、半加器、全加器和乘法器 的 VHDL 设计。 自学内容：多路选择器、半加器、全加器和 乘法器的功能和结构。 课堂作业： 1.简述 VHDL 程序的基本结构？ 2.端口模式及特点？ 3.用 VHDL 完成一个 3-8 译码器设计。 4.用 if 语句设计一个全加器。 课外作业： 1.完成本章小结 2.查阅资料，在全加器的基础上设计多位加 法器。 第四章 时序电路的 VHDL 设计 4.1 基本时序元件的 VHDL 表述 4.2 计数器的 VHDL 设计 自学内容：D 触发器、锁存器、计数器和移 位寄存器的功能和结构。 课堂作业：
4.3移位寄存器的VHDL设计 1.VHDL中时序电路的主要特点？ 4.4属性描述与定义语句 2.同步和异步有什么区别？ 知识点： 3.设计一个同步置1，异步清0的D触发 器？ 1.了解时序电路基本特点和设计方法。 4.设计含异步清0和计数使能的16位减法 2.掌握D触发器、锁存器、计数器和移位寄 计数器？ 存器的VHDL设计方法。 课外作业： 1.完成本章小结 2.比较组合电路设计和时序电路设计区别。 第五章Quartus应用向导 自学内容：了解QuartusⅡ的发展及现状。 5.1基本设计流程 课堂作业： 5.2引脚设置和下载 1.简述QuartusⅡ的基本设计流程？ 5.3原理图输入设计方法 2.QuartusⅡ中设计输入有那几种方法？ 知识点： 3.QuartusⅡ中引脚指定有那些方式定？ L.了解QuartusⅡ的基本设计流程，掌握文本编 课外作业： 辑设计方法、时序仿真和结构分析。 1完成本章小结 2.了解器件的选择，下载方法。掌握引脚锁定 2.用原理图设计方法完成全加器设计。 和编程下载过程。 3.了解原理图设计方法。掌握应用已有的电路 模块、元件的EDA电路设计。 第六章VHDL设计深入 自学内容：总线和一般信号线区别，实际电 6.1数据对象 路有哪些延时。 6.2含高阻输出的电路设计 课堂作业： 6.3顺序语句归纳 1.VHDL有哪些数据对象，变量和信号有什 6.4并行赋值语句讨论 么区别？ 6.5F语句概述 2.三态电路电路设计和一般电路设计有什 6.6仿真延时 么区别？ 6.7VHDL的描述风格 3.进程的作用和特点。 知识点： 课外作业： 1.了解VHDL的数据对象，掌握变量和信号。 1完成本章小结 2.掌握三态电路的VHDL设计。 2.如何用VHDL实现8位三态总线设计。 3.掌握进程的结构和特点。 第七章宏功能模块应用 自学内容：了解QuartusⅡ中有哪些宏功能 7.1计数器LPM模块调用 模块。 7.2LPM随机存储器的设置和应用 课堂作业： 7.3 LPM ROM的定制和使用 1.QuartusⅡ中宏功能模块的使用方法？ 知识点： 课外作业： 1.掌握LPM模块完成计数器设计。 1.完成本章小结 2.掌握LPM随机存储器完成乘法器的设计方 2.如何用宏功能模块完成任意信号发生器。 法。 3.掌握LPM ROM完成正弦信号发生器的设 计方法。 第八章VHDL有限状态机设计 自学内容：。 8.1VHDL状态机的一般形式 课堂作业： 8.2 Moore型有限状态机的设计 1.简述什么是VHDL有限状态机设计。 8.3 Mealy型有限状态机的设计 2.Moore型有限状态机、Mealy型有限状态 8.4状态编码状态机的设计 机有什么区别？ 8.5安全状态机设计 3.VHDL有限状态机的基本结构。 知识点： 35
35 4.3 移位寄存器的 VHDL 设计 4.4 属性描述与定义语句 知识点： 1.了解时序电路基本特点和设计方法。 2. 掌握 D 触发器、锁存器、计数器和移位寄 存器的 VHDL 设计方法。 1. VHDL 中时序电路的主要特点？ 2.同步和异步有什么区别？ 3. 设计一个同步置 1，异步清 0 的 D 触发 器？ 4.设计含异步清 0 和计数使能的 16 位减法 计数器？ 课外作业： 1.完成本章小结 2.比较组合电路设计和时序电路设计区别。 第五章 Quartus 应用向导 5.1 基本设计流程 5.2 引脚设置和下载 5.3 原理图输入设计方法 知识点： 1.了解 QuartusⅡ的基本设计流程，掌握文本编 辑设计方法、时序仿真和结构分析。 2.了解器件的选择，下载方法。掌握引脚锁定 和编程下载过程。 3.了解原理图设计方法。掌握应用已有的电路 模块、元件的 EDA 电路设计。 自学内容：了解 QuartusⅡ的发展及现状。 课堂作业： 1.简述 QuartusⅡ的基本设计流程？ 2.QuartusⅡ中设计输入有那几种方法？ 3. QuartusⅡ中引脚指定有那些方式定？ 课外作业： 1.完成本章小结 2.用原理图设计方法完成全加器设计。 第六章 VHDL 设计深入 6.1 数据对象 6.2 含高阻输出的电路设计 6.3 顺序语句归纳 6.4 并行赋值语句讨论 6.5 IF 语句概述 6.6 仿真延时 6.7 VHDL 的描述风格 知识点： 1.了解 VHDL 的数据对象，掌握变量和信号。 2.掌握三态电路的 VHDL 设计。 3.掌握进程的结构和特点。 自学内容：总线和一般信号线区别，实际电 路有哪些延时。 课堂作业： 1. VHDL 有哪些数据对象，变量和信号有什 么区别？ 2. 三态电路电路设计和一般电路设计有什 么区别？ 3. 进程的作用和特点。 课外作业： 1.完成本章小结 2.如何用 VHDL 实现 8 位三态总线设计。 第七章 宏功能模块应用 7.1 计数器 LPM 模块调用 7.2 LPM 随机存储器的设置和应用 7.3 LPM_ROM 的定制和使用 知识点： 1.掌握 LPM 模块完成计数器设计。 2.掌握 LPM 随机存储器完成乘法器的设计方 法。 3. 掌握 LPM_ROM 完成正弦信号发生器的设 计方法。 自学内容：了解 QuartusⅡ中有哪些宏功能 模块。 课堂作业： 1. QuartusⅡ中宏功能模块的使用方法？ 课外作业： 1.完成本章小结 2.如何用宏功能模块完成任意信号发生器。 第八章 VHDL 有限状态机设计 8.1 VHDL 状态机的一般形式 8.2 Moore 型有限状态机的设计 8.3 Mealy 型有限状态机的设计 8.4 状态编码状态机的设计 8.5 安全状态机设计 知识点： 自学内容：。 课堂作业： 1.简述什么是 VHDL 有限状态机设计。 2. Moore 型有限状态机、Mealy 型有限状态 机有什么区别？ 3.VHDL 有限状态机的基本结构
1.了解状态机的特点和设计方法。 课外作业： 2.掌握Moore型有限状态机、Mealy型有限状 1完成本章小结 态机和状态编码状态机的设计方法。 2.用有限状态机1位十进制计数器设计。 五、建议学时分配表 学时分配 序号 课程内容 对应教学目标 讲授 实验 习题课 小计 1 第一章概述 2 2 目标1 第二章FPGA与CPLD的 2 4 目标1 结构原理 第三章组合电路的VHDL 6 6 目标3 设计 第四章时序电路的VHDL 6 6 目标3 设计 5 第五章Quartus应用向导 3 3 目标2、目标3 6 第六章VHDL设计深入 4 2 目标3 7 第七章宏功能模块应用 3 2 目标2、目标3 第八章VHDL有限状态机 8 4 4 目标3 设计 合计 32 32 六、教学方法 EDA技术课程的学习，包括理论课程和实验课程的学习。理论课程为课堂讲授，实验课程 为演示、辅导和检查。具体内容包括： 1,理论课程以课堂讲授为主，采用PPT课件，多媒体教学与传统板书相结合，让学生直接、 快速的掌握单片机的基本理论、原理和方法。教学过程中采用提问启发式、互动式教学，老 师设计问题或学生提出问题进行讨论和答疑，激发学生主动学习的兴趣。提高了学习的效果。 2.重要知识应用采用案例教学，选定的具有代表性的典型案例，进行有针对性的分析和讨 论，给出自己的判断和评价。最后通过展示案例的结果，验证相应理论的正确和使用方法的 合理，这种教学方法拓宽了学生的思维空间，增加了学习兴趣，提高了学生的能力。 3.实验课程以老师演示为辅，学生动手实验验证为主。学生实验过程中老师通过单独辅导 使学生完成实验的设计和内容验证。实验内容上采用基本内容加扩展内容的方式，扩展内容 36
36 1.了解状态机的特点和设计方法。 2.掌握 Moore 型有限状态机、Mealy 型有限状 态机和状态编码状态机的设计方法。 课外作业： 1.完成本章小结 2.用有限状态机 1 位十进制计数器设计。 五、建议学时分配表 序号 课程内容 学 时 分 配 对应教学目标 讲 授 实 验 习题课 小 计 1 第一章 概述 2 2 目标 1 2 第二章 FPGA 与 CPLD 的 结构原理 4 4 目标 1 3 第三章 组合电路的 VHDL 设计 6 6 目标 3 4 第四章 时序电路的 VHDL 设计 6 6 目标 3 5 第五章 Quartus 应用向导 3 3 目标 2、目标 3 6 第六章 VHDL 设计深入 4 2 目标 3 7 第七章 宏功能模块应用 3 2 目标 2、目标 3 8 第八章 VHDL 有限状态机 设计 4 4 目标 3 合 计 32 32 六、教学方法 EDA 技术课程的学习，包括理论课程和实验课程的学习。理论课程为课堂讲授，实验课程 为演示、辅导和检查。具体内容包括： 1. 理论课程以课堂讲授为主，采用 PPT 课件，多媒体教学与传统板书相结合，让学生直接、 快速的掌握单片机的基本理论、原理和方法。教学过程中采用提问启发式、互动式教学，老 师设计问题或学生提出问题进行讨论和答疑，激发学生主动学习的兴趣。提高了学习的效果。 2. 重要知识应用采用案例教学，选定的具有代表性的典型案例，进行有针对性的分析和讨 论，给出自己的判断和评价。最后通过展示案例的结果，验证相应理论的正确和使用方法的 合理，这种教学方法拓宽了学生的思维空间，增加了学习兴趣，提高了学生的能力。 3. 实验课程以老师演示为辅，学生动手实验验证为主。学生实验过程中老师通过单独辅导 使学生完成实验的设计和内容验证。实验内容上采用基本内容加扩展内容的方式，扩展内容
在基本内容的基础上的提高和补充，学生必须把基本内容都掌握清楚才能完成扩展内容的要 求。极大的提高了学生的积极性，增加了实验课程的教学效果。也为不同水平的学生提供了 不同的需要。 七、课程考核内容及方式 1考核方式：考查 2考核形式：平时考核、中期考核、期末考核、实验考核等方式综合评定 3.成绩评定： 采用百分制制，按以下4项考核指标进行成绩综合评定。其构成比例如下（成绩评定 可根据课程性质由教师确定，但期末考试成绩所占比例不高于60%，平时成绩、期中考试 成绩、实验（实践）成绩所占比例不能低于40%)： 平时考核成绩：占课程总成绩的15%：（其中考勤占50%，作业占50%） 期中考核成绩：占课程总成绩的10%； 期末考核成绩：占课程总成绩的55%； 课内实验成绩：占课程总成绩的20%； 八、推荐教材和教学参考书 教材：《EDA技术使用教程》.（第五版）潘松黄继业编著.科学出版社.2013 参考书：《EDA技术使用教程》，（第四版）潘松黄继业编著.科学出版社.2010参考书： 参考书：《VHDL数字电路设计与应用实践教程》.王振红主编.机械工业出版社.2006年。 撰写人：杨加国 审核人： 学院分管领导签字（盖章)： 年月日 37
37 在基本内容的基础上的提高和补充，学生必须把基本内容都掌握清楚才能完成扩展内容的要 求。极大的提高了学生的积极性，增加了实验课程的教学效果。也为不同水平的学生提供了 不同的需要。 七、课程考核内容及方式 1.考核方式： 考查 2.考核形式 ：平时考核、中期考核、期末考核、实验考核等方式综合评定 3.成绩评定： 采用百分制制，按以下 4 项考核指标进行成绩综合评定。其构成比例如下（成绩评定 可根据课程性质由教师确定，但期末考试成绩所占比例不高于 60%，平时成绩、期中考试 成绩、实验（实践）成绩所占比例不能低于 40%）： 平时考核成绩：占课程总成绩的 15%；（其中考勤占 50%，作业占 50%） 期中考核成绩：占课程总成绩的 10%； 期末考核成绩：占课程总成绩的 55%； 课内实验成绩：占课程总成绩的 20%； 八、推荐教材和教学参考书 教 材：《EDA 技术使用教程》.（第五版）潘松 黄继业 编著. 科学出版社.2013 参考书：《EDA 技术使用教程》. （第四版）潘松 黄继业 编著. 科学出版社. 2010 参考书： 参考书：《VHDL 数字电路设计与应用实践教程》.王振红主编. 机械工业出版社.2006 年。 撰写人： 杨加国 审核人： 学院分管领导签字（盖章）： 年 月 日