高级数字电路设计

教学目标

    本课程的要求是使学生了解FPGA的基本结构、掌握数字设计的基本原理和相关软件的使用方法,能够使用FPGA设计实现较复杂的数字系统,通过综合实验项目,提高学生处理实际问题的能力,提高实践能力与创新意识,培养应用型的设计人才。

课程在学生培养中的地位和作用

    《高级数字电路设计》课程中的实验是基于FPGA进行较复杂的数字电路设计,这门课是电子类尤其是微电子专业学生应掌握的基本技能。因目前企业对FPGA设计人才需求旺盛,因此学习这门课可对提高本科生就业成功率起到一定帮助,同时课程所涉及的知识也是参加大学生电子设计竞赛应具备的基础知识。

主要教学手段和方法

    精心选择和设计实验题目,由浅入深、由易到难,逐渐培养学生独立设计复杂数字电路的能力。通过综合性和创新性实验,使学生对微处理器各模块的基本功能、结构特点、设计要点融会贯通并掌握其设计方法。在实验教学中,贯彻“公能”素质教育方针,建立以学生为主体,以教师为主导的实验教学方式。指导方式上给学生提供实验方法的思路,启发学生自己去设计和配置,而不是实验教师包揽全过程,把实验方案和实验过程全部告诉学生。鼓励学生在教师的指导下,自主设计实验方案、自主设计实验路线、自己动手做出实验结果,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养学生创新意识。注重循序渐进地培养学生创新意识,首先安排一些小的实验,让学生自己设计实验方案,再在实验指导下纠正不合理的设计方案和实验路线,最终达到3个改变:变必须完成全部实验为学生自主选择实验题目,变灌输为启发、讨论和互助,变机械式完成实验过程为研究、探索和合作。

考核方式

    考核方式:平时成绩和结课设计相结合。平时成绩占总成绩的40%,包括实验表现、平时讨论等方面,同时对出勤情况进行检查。结课设计占总成绩的60%,要求学生实现结课设计题目并完成设计报告。

课程学习要求和建议

    本课程要求学生了解FPGA的基本结构、掌握数字设计的基本原理和相关软件的使用方法,能够使用FPGA设计实现较复杂的数字系统。实验过程中应充分利用EDA工具如modelsim和debussy等进行设计仿真和调试,仿真未通过的设计不必下载到FPGA中,也不必使用实际的测试仪器。可通过仿真基本确定电路的工作性能,可以节省较多的时间集中精力完成设计本身。实验的综合性和创新性很强,有利于培养学生综合分析、开发创新和工程设计的能力。


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