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大规模数字电路设计方法及实践
时间:2024-04-28 来源:
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| 课程名称 | 大规模数字电路设计方法及实践 | ||||
| 英文名称 | Large-scale digital circuits design methodology and practice | ||||
| 课程编号 | 开课学期 | 2/3 | 学分/周学时 | 2学分/8学时 | |
| 课程类型 | 学科通修选修 | ||||
| 先修课程 | 数字电路 | ||||
| 选用教材（中文） | 《大规模数字电路设计方法与实践（自编讲义）》 | ||||
| 选用教材（英文） | 《Large-scale digital circuits design methodology and practice (Handouts)》 | ||||
| 主要参考书（中文） | 《Verilog HDL数字设计与综合(第2版)(国外电子与通信教材系列) 》 作者: (美国)Sanir Palnitkar 译者:夏宇闻 胡燕祥 刁岚松 电子工业出版社 | ||||
| 主要参考书（英文） | 《Verilog HDL digital design and synthesis (2nd Edition) (foreign electronic communications textbook series).》 Author: (United States) Sanir Palnitkar | ||||
一、课程简介
课程性质：选修课
目的与任务：
随着工艺技术的发展，数字电路的规模越来越大，基于小规模芯片的数字系统设计方法的应用范围已经越来越小，取而代之的是基于编程语言和可编程器件的数字系统设计方法。从目前市场上来看，FPGA的容量越来越大，功能越来越强大，价格越来越便宜，开发的门槛以及成本越来越低，因此应用也越来越广泛。在产品的销售规模不大的情况下，FPGA已经可以做到比ASIC更加节约成本；即使是销售规模很大的产品，在开发的第一阶段，一般都还是需要在FPGA上进行原型验证。可以说，FPGA已经是整个信息产业领域不可缺少的一个器件。对于一个本科生来说，如果具备基于FPGA开发大规模数字通信系统的能力，无论是对于今后的科研或者工作都是非常重要。因此，该课程以FPGA为核心，并且基于自主开发的实验平台，拟达到的教学目的和任务如下：第一，让学生掌握最常用的大规模数学电路设计流程和设计方法；第二，熟悉开发工具、掌握调试方法；第三，精通硬件编程语言。
二、教学基本要求
1， 掌握ISE和modelsim软件的使用方法。
2， 掌握组合逻辑电路的设计方法。
3， 掌握时序逻辑电路的设计方法。
4， 掌握基于状态机的数字电路设计方法。
三、主要内容及学时安排
| 章或节 | 主要内容 | 学时安排 |
| 1 | 大规模数字电路设计的主要设计方法和设计流程 | 2 |
| 2 | 基于FPGA的大规模数字电路设计的工具使用，以及调试技巧 | 2 |
| 3 | 基本组合逻辑电路的设计方法、竞争冒险的避免方法 | 2 |
| 4 | 基本时序逻辑电路的设计方法 | 2 |
| 5 | 基于状态机的数字电路设计方法 | 2 |
| 6 | 硬件描述语言和目标电路的对应关系，电路速度的提高方法 | 2 |
| 7 | 高强度的编程训练，提高学生的实战能力 | 20 |
四、考核方式：
实验成绩+面试
五、开课专业：
通信工程系
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