第一篇:eda技術課程總結與心得
【第一章】
1、FPGA芯片的發展主要體現在哪幾個方面?未來的發展趨勢是什么?
ANS:
2、EDA技術的優勢是什么?
ANS: EDA依賴功能強大的計算機在EDA工具軟件平臺上自動的完成邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合、結構綜合,以及邏輯優化和仿真等功能,直至實現既定性能的電子線路系統功能。EDA使得設計者的工作幾乎僅限于利用軟件的方式,即利用硬件描述語言HDL和EDA工具軟件來完成對系統硬件功能的實現
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3、EDA的設計流程包括哪幾個環節?
ANS: ①設計輸入(原理圖/HDL文本編輯)②綜合 ③ FPGA/CPLD 適配 ④ 時序仿真與功能門級仿真 ⑤FPGA/CPLD編程下載 ⑥FPGA/CPLD器件電路硬件檢測。
4、硬件描述語言的種類有哪些?
ANS: VHDL、Verilog HDL、SystemVerilog、System C 等
5、自頂向下設計方法的優點是什么?
ANS:
過程大部分由計算機完成,可植性強,便于系統的優化和升級,以及對模型進行及時的修改,以改進系統或子系統的功能,更正設計錯誤,提高目標系統的工作速度,減小面積耗用,降低功耗和成本等。在EDA技術應用中,自頂向下的設計方法,就是在整個設計流程中各設計環節逐步求精的過程。
6、ip核可分為哪幾類?
ANS: ①軟IP、②固IP、③硬IP
7、ip在EDA技術的應用和發展中的意義是什么?
ANS:
IP就是將某些功能固化,而當EDA設計也需要這些功能的時候,就可以直接將植入了此功能的IP拿過來直接用,而不用再重新設計。這樣既可以提高效率又可以減少設計風險。IP核具有規范的接口協議,良好的可移植與可測試性,為系統開發提供了可靠的保證。
【第二章】
1、可編程邏輯器件經歷哪些發展過程? ANS:
2、Altera公司的PLD芯片主要有哪些系列? ANS:
按照推出的先后順序:Classic、MAX、FLEX、APEX、ACEX、APEX
2、Cyclone/2/3/
4、MAX2、Stratix-1/2/3/4/6.【第三章】
1、一個完整的VHDL程序包括哪幾個部分?其作用是什么? ANS: ①實體描述部分 ②結構體描述部分
作用 略
2、VHDL中標示符的命名規則是什么?
ANS: 標識符是設計者在VHDL程序中自己定義的,用于標識不同名稱的詞語。例如實體名、端口名等。具體規則如下:
·有效的字符:包括26個大小寫英文字母,數字包括0~9以及下劃線。
·任何標識符必須以英文字母開頭
·必須是單一的下劃線,且前后都要有字母或數字。·標識符中的英文字母不區分大小寫。
·允許包含圖形符號(如回車符、換行符等),也允許包含空格符。
3、端口模式有哪些?
ANS: ①IN
2、OUT
3、INOUT雙向端口
4、BUFFER 緩沖端口
4、VHDL中有哪些基本的數據類型? ANS: bit、bit_vector、std_logic、std_logic_vector、boolean(布爾)、natural(自然數)、integer(整數)、signed(有符號)、unsigned(無符號)、array(數組類)、record(記錄類型)、Subtype(子類型)、用戶自定義類型。
5、常用的VHDL程序包有哪些?
ANS:STD_LOGIC_1164、STD_LOGIC_ARITH、STD_LOGIC_SIGNED、STD_LOGIC_UNSIGNED
【第五章】
1、簡述信號和變量的區別
ANS:比較對象
信號SIGNAL
變量VARIABLE
基本用法
用于作為電路中的信號連線
用于作為進程中局部數據存儲單元
適用范圍
在整個結構體內的任何地方都適用
只能在所定義的進程中使用
行為特性
在進程最后才對信號賦值
立即賦值
簡單的說,信號是全局的,用于結構體中并行語句間數據流的傳遞;變量則是局部的,他主要用于單個進程中中間變量的存儲.2、進程的特點是什么?
ANS:(1)進程結構內部的所有語句都是順序執行的。
(2)多進程之間是并行執行的,并可訪問結構體或實體中所定義的信號。
(3)進程的啟動是由進程標識符PROCESS后的信號敏感表所標明的信號來觸發的,也可以用WAIT語句等待一個觸發條件的成立。
(4)各進程之間的通信是由信號來傳遞的。(5)進程語句的順序性(6)進程的啟動與執行過程
當進程中定義的任一敏感型號發生更新(變化)時,由順序語句定義的行為就要重復執行一次。當進程中最后一個語句執行完畢后,執行過程將自動返回到進程的起始端,以等待下一次敏感信號的變化。
3、VHDL語言有哪幾種描述方式?
ANS: 行為描述、數據流描述、結構描述
【第六章】
1、列舉5個宏功能模塊
ANS: ① 算數組件,包括累加器、加法器、乘法器和LPM算數函數等。
② 組合電路,包括多路選擇器、比較器和LPM門函數等。
③ I/O組件,包括時鐘數據恢復(CDR)、鎖相環(PLL)等。
④ 存儲器編譯器件,包括FIFO Partitioner、RAM和ROM宏功能模塊等。
⑤ 存儲組件,包括存儲器、移位寄存器宏模塊和LPM存儲器函數等。
2、Quartus能夠接受的兩種RAM或ROM初始化文件的格式是? ANS:.mif
.hex
3、給出鎖相環的工作原理。
ANS: 鎖相環路是一個相位反饋自動控制系統。它由以下三個基本部件組成:鑒相器(PD)、環路濾波器(LPF)和壓控振蕩器(VCO)。其組成方框圖如下所示。
鎖相環的工作原理:
? ? ? ? ?
4、已知實驗板上有一個10MHZ的有源晶振,現在要產生1MHZ的正弦波,請提出設計方案
【第七章】
1、狀態機的優點
ANS:① 高效的順序控制模型 ②容易利用現成的EDA優化工具③性能穩定④設計實現效率高⑤高速性能
2、一般的狀態機結構包括哪幾個部分?各自的功能是什么? ANS: ①說明部分、說明部分用tpye語句定義新的數據類型,其元素通常用狀態機的狀態名來定義。狀態變量(即現態和次態)應定義為信號,便于信息額傳遞,并將狀態變量的數據類型定義為含有既定狀態元素的新定義的數據類型。說明部分一般放在architecture 和 begin之間。
②主控時序過程、所謂主控時序過程是指負責狀態機運轉和在時鐘驅動下負責狀態轉換。壓控振蕩器的輸出經過采集并分頻; 和基準信號同時輸入鑒相器;
鑒相器通過比較上述兩個信號的頻率差,然后輸出一個直流脈沖電壓; 控制VCO,使它的頻率改變;
這樣經過一個很短的時間,VCO 的輸出就會穩定于某一期望值。③主控組合過程、顧名思義,主控組合進程也可稱為狀態譯碼過程,其任務是根據外部輸入的控制信號,包括來自狀態機外部的信號和來自狀態機內部其他非主控的組合或時序進程的信號,以確定對外輸出或對內部其他組合或時序進程輸出信號的內容。④輔助過程、輔助進程用于配合狀態機工作的組合進程或時序進程。
3、狀態機的狀態編碼有哪幾種?各自的優缺點是什么?
ANS:① 直接輸出型編碼
這種編碼最典型的應用就是計數器。直接輸出型編碼方式就是所謂的用戶自定義編碼方式,它的優點是輸出速度快,不太可能出現毛刺現象。缺點是程序的可讀性差,用于狀態譯碼的組合邏輯資源比其他以相同觸發器數量觸發器 4構成的狀態機多,而且控制非法狀態出現的容錯技術要求比較高。
②順序編碼
優點是 這種編碼方式最為簡單,在傳統設計技術中最為常用,其使用的觸發器最少,剩余的非法狀態也最少,容錯技術較為簡單。缺點也很多,如常常會占用狀態轉換譯碼組合邏輯較多的資源,特別是有的相鄰狀態或不相鄰狀態的狀態轉換時涉及多個觸發器的同時狀態轉換,因此將耗費更多的轉換時間,而且容易出現毛刺現象。
③一位熱碼狀態編碼
一位熱碼狀態編碼雖然占用了較多的觸發器,但其簡單的編碼方式大為簡化了狀態譯碼邏輯,提高了狀態轉換速度,增強了狀態機的工作穩定性,這對于含有較多的時序邏輯資源、相對較少的組合邏輯資源的FPGA器件是最好的解決方案。
常用的去除毛刺的方法有哪幾種?
ANS: ①延時方式去毛刺
②邏輯方式去毛刺 ③ 定時方式去毛刺 P261
【第八章】
1、資源優化可以通過哪幾種方式實現 ANS:①資源共享 ②邏輯優化 ③串行化
2、速度優化可以通過哪幾種方式實現?
ANS:① 利用流水線設計技術 ②寄存器配平③關鍵路徑法 ④乒乓操作法
【編程題】
1、用VHDL實現某一芯片的功能
2、計數并譯碼顯示
3、鍵盤掃描并顯示
第二篇:eda技術課程總結與心得--整理版
【第一章】
1、FPGA芯片的發展主要體現在哪幾個方面?未來的發展趨勢是什么?
(1)大容量、低電壓、低功耗(2)系統級高密度
(3)FPGA和ASIC出現相互融合。(4)動態可重構
2、EDA技術的優勢是什么?
縮短開發周期,有各類庫的支持,簡化邏輯設計,有利于設計文檔的管理,能仿真測試,開發者有自主權,將所有開發環節納入統一的自頂向下的設計中,有效的利用了計算機的自動設計能力。
3、EDA的設計流程包括哪幾個環節?
①設計輸入(原理圖/HDL文本編輯)②綜合 ③ FPGA/CPLD 適配 ④ 時序仿真與功能仿真 ⑤FPGA/CPLD編程下載 ⑥FPGA/CPLD器件電路硬件檢測。
4、硬件描述語言的種類有哪些?
VHDL、Verilog HDL、SystemVerilog、System C 等
5、自頂向下設計方法的優點是什么?
過程大部分由計算機完成,可植性強,便于系統的優化和升級,以及對模型進行及時的修改,以改進系統或子系統的功能,更正設計錯誤,提高目標系統的工作速度,減小面積耗用,降低功耗和成本等。在EDA技術應用中,自頂向下的設計方法,就是在整個設計流程中各設計環節逐步求精的過程。高效,高穩定性,省時省力,成本較低。
6、ip核可分為哪幾類?
①軟IP、②固IP、③硬IP
7、ip在EDA技術的應用和發展中的意義是什么?
IP就是將某些功能固化,而當EDA設計也需要這些功能的時候,就可以直接將植入了此功能的IP拿過來直接用,而不用再重新設計。這樣既可以提高效率又可以減少設計風險。IP核具有規范的接口協議,良好的可移植與可測試性,為系統開發提供了可靠的保證。
【第二章】
1、可編程邏輯器件經歷哪些發展過程?
PLD,PLA,PAL,GAL,EPLD,CPLD/FPGA
2、FPGA的配置方式有哪些?
PS(被動串行)、PPS(被動并行同步)、PPA(被動并行異步)、PSA(被動串行異步)、JTAG模式、AS(主動串行)
3、JTAG?
JTAG是英文“Joint Test Action Group(聯合測試行為組織)”的詞頭字母的簡寫。JTAG邊界掃描技術。
【第三章】
1、verilog中標示符的命名規則是什么?
a.標識符
Verilog HDL中的標識符(Identifier)是由任意字母、數字、$符號和_(下劃線)符號的組成的字符序列,但標識符的第一個字符必須是字母或者下劃線。此外,標識符是區分大小寫的。
轉義表示符(Escaped Identifier)為在標識符中包含任何可打印字符提供了一條途徑。轉義標識符(反斜線)符號開頭,以空白結尾(空白可以是空格、制表符或換行符)。在轉義標識符中,反斜線和結束空格并不是轉義標識符的一部分。
Verilog HDL語言中定義了一系列保留標識符,叫做關鍵詞,僅用于表示特定的含義。注意只有小寫的關鍵詞才是保留字。
指導原則:不能用大小寫混用字符串表示關鍵詞,也不能把轉義的關鍵詞作為標識別符。
b.注釋
在Verilog HDL中有2種形式的注釋:
/*開始,直到*/ //第二種形式:到本行結束為止
c.格式
Verilog HDL是大小寫敏感的,也就是說,字符相同而字體(大小寫)不同的兩個標識符是不同的。此外,Verilog HDL語句的格式很自由,即語句結構既可以跨越多行編寫,也可以在一行內編寫。空白(空白行、制表符和空格)沒有特殊含義。指導原則:行的長度必須小于132個字符。
2、端口模式有哪些?
1、INPUT
2、OUTPUT
3、INOUT雙向端口
3、Verilog中有哪些基本的數據類型?
Reg,wire,parameters,integer
4、verilog中兩種基本的數據類型net(wire)和reg的區別
兩者的區別是:即存器型數據保持最后一次的賦值,而線型數據需要持續的驅動
輸入端口可以由net/reg驅動,但輸入端口只能是net;輸出端口可以使net/reg類型,輸出端口只能驅動net;若輸出端口在過程塊中賦值則為reg型,若在過程塊外賦值則為net型 用關鍵詞inout聲明一個雙向端口, inout端口不能聲明為寄存器類型,只能是net類型。wire表示直通,即只要輸入有變化,輸出馬上無條件地反映(如與、非門等簡單的連接);reg表示一定要有觸發,輸出才會反映輸入。
不指定就默認為1位wire類型。專門指定出wire類型,可能是多位或為使程序易讀。wire只能被assign連續賦值,reg只能在initial和always中賦值。wire使用在連續賦值語句中,而reg使用在過程賦值語句中。
wire若無驅動連接,其值為z,reg默認初始值為不定值x。
reg表示一定要有觸發,沒有輸入的時候可以保持原來的值,但不直接與實際的硬件電路對應。
5、verilog中的時鐘過程表述的特點和規律
1.某信號被定義成邊沿敏感時鐘信號,則posedge A或 negedge A放敏感表中,always結構塊中不能再出現信 號A了。
2.若B被定義成對應于時鐘的電平敏感異步控制信號,則除 posedge B或negedge B放敏感表中,always塊中必須 給出邏輯描述,即表述上是邊沿敏感,性能上是電平敏感。
3.若某信號對于時鐘同步,則不能出現在敏感信號表中。
4.敏感表中邊沿敏感信號和電平敏感信號不能同時出現。
【第五章】
1、簡述阻塞式賦值和非阻塞式賦值的區別
=,立即;<=過程結束
(1)同一個塊程序中:阻塞賦值語句是順序執行的;非阻塞賦值語句是并行執行的。
(2)在組合邏輯建模中應使用阻塞賦值;在時序邏輯建模中應使用非阻塞賦值。
(3)無論是阻塞賦值語句還是非阻塞賦值語句,若在該語句之前對其值進行應用,則只能引用其上一個時鐘周期賦于的舊值。
2、verilog語言有哪幾種描述風格?
RTL描述、行為描述、數據流描述、結構描述
3、簡述任務和函數語句的區別
a.任務可以有input、output和inout,數量不限,函數只有input參數,且至少有一個input;b.任務可以包含有時序控制(如延時等),函數不能包含有任何延遲,仿真時間為0;c.任務可以用disable中斷,函數不允許disable、wait語句;d.任務可以通過I/O端口實現值傳遞,函數名即輸出變量名,通過函數返回值;e.任務可以調用其他任務和函數,函數只能調用其他函數,不能調用任務;f.任務可以定義自己的仿真時間單位,函數只能與主模塊共用一個仿真時間單位;
g.函數通過一個返回一個值來響應輸入信號的值,任務卻能支持多種目的,能計算多個結果值,結果值只能通過被調用的任務的輸出端口輸出或總線端口送出;另外在函數中不能有wire型變量.任務定義語法:
task <任務名>;
<端口及數據類型聲明語句>
<語句1>......endtask
函數定義的語法: function <返回值類型或范圍>(函數名)
<端口說明語句>
<變量類型說明語句>
begin
<語句>......end endfunction
【第八章】
1、狀態機的優點
①高效的順序控制模型
②容易利用現成的EDA優化工具 ③性能穩定
④設計實現效率高 ⑤高速性能
2、狀態機的狀態編碼有哪幾種?各自的優缺點是什么?
① 直接輸出型編碼:這種編碼最典型的應用就是計數器。直接輸出型編碼方式就是所謂的用戶自定義編碼方式,它的優點是輸出速度快,不太可能出現毛刺現象。缺點是程序的可讀性差,用于狀態譯碼的組合邏輯資源比其他以相同觸發器數量觸發器構成的狀態機多,而且控制非法狀態出現的容錯技術要求比較高。
②順序編碼:優點是這種編碼方式最為簡單,在傳統設計技術中最為常用,其使用的觸發器最少,剩余的非法狀態也最少,容錯技術較為簡單。缺點也很多,如常常會占用狀態轉換譯碼組合邏輯較多的資源,特別是有的相鄰狀態或不相鄰狀態的狀態轉換時涉及多個觸發器的同時狀態轉換,因此將耗費更多的轉換時間,而且容易出現毛刺現象。③一位熱碼狀態編碼:一位熱碼狀態編碼雖然占用了較多的觸發器,但其簡單的編碼方式大為簡化了狀態譯碼邏輯,提高了狀態轉換速度,增強了狀態機的工作穩定性,這對于含有較多的時序邏輯資源、相對較少的組合邏輯資源的FPGA器件是最好的解決方案。
3、常用的去除毛刺的方法有哪幾種?
①延時方式去毛刺
②邏輯方式去毛刺 ③ 定時方式去毛刺
第三篇:EDA課程心得
EDA課程學習心得
這學期的后半期,我們開了EDA技術這門課程。EDA的中文解釋是電子設計自動化,這門課程主要是用于對現代高新電子產品的設計,EDA在硬件方面融合了大規模集成電路技術,是一款綜合性很強的工具。
這門課程的學習在教學中應該以實踐為主,我們每周有兩節課,一節是理論課學習,一節是實踐課。剛開始上理論課程的時候,主要是對該軟件的使用做介紹,而在實踐課程上,我們應該對軟件進行運用,但是,有很多的同學卻沒有干與課程相關的事,只有一部分的同學在練習。開始的時候,對軟件很陌生,都是幾個同學在一起研究,并且詢問老師,才慢慢的掌握了使用方法。在后面的理論學習中,老師主要是講解編程的一些語法,并且只講了一些常用的,像信號量,變量,還有PROCESS語句等,這些是編程中常用的一些知識。在實踐課上,主要是以實驗指導書為主,根據指導書上的內容進行編程,畫圖仿真來對EDA技術的運用有更深入的理解。在每周一節理論課的學習情況下,很多的時間都是很珍貴的,學習理論的時間就那么一點,那么,肯定就不可能學習的很全面,老師主要是講方法,更多的是要我們自己努力。這本教材還很不錯,講解的很詳細,讓初學者也能理解。然后實踐課程是可以在課后也能練習,課上發現問題就能及時的詢問老師,但是,課后就只能詢問同學,或者是將問題留到課堂上再問老師。
這門課程學完最大的感觸就是學習的時間太短了,這門課程聽老師說對我們的以后工作是有很大的幫助的,但是我們卻只學習了半個學期,只用了32個課時就結束了,這肯定是不夠的。EDA技術可以完成各種自動設計過程,是目前最為矚目的一項技術,它有強大的邏輯設計仿真測試技術。它的仿真測試技術只要通過計算機,就能對所設計的電子系統從各種不同層次的系統性能特點完成一系列準確的測試與仿真操作,在完成實際系統的安裝后,還能對系統上的目標器件進行所謂的邊界掃描測試。這一切都極大的提高了大規模的系統電子設計的自動化程度。現在的很多設計工作都需要先進行計算機仿真,如果沒有錯誤,在運用到實際的硬件中,這不僅能提高設計速度,還能減少因為設計失誤而造成的原料浪費。學好一門仿真軟件對于我們本科學生是必不可少的,因為以后畢業了如果從事設計方向的工作,那必然要求我們有這樣的一門技術。
以下是我在這門課程的學習過程中總結的幾點建議,希望老師能夠耐心的看完:
(1)、根據學生的層次,設計一種適合學生的教學方案。像我們班這樣的基礎不太好的班級,可能采用重實踐的方法更合適一些。上課講很多的理論知識,都不及在機房自己練習來的快。而且,老師有時候在課堂上也不知道該給我們講些什么我們才會更好的接收,這樣的話,在我們自己動手實踐的過程中我們發現了問題,經過詢問老師和與同學一起研究,這樣,就可以克服難題,而且,經過這樣的經歷,我們對于該問題也會有很深的印象,在以后的應用中出現類似的問題我們也會更快的找到方法解決。
(2)、在實踐課上要嚴抓課堂秩序。在實踐課的時候,很多同學都不做與課程相關的事,要么翻紙盤,要么幾個一起玩游戲,而真正在做實驗的同學就只有那么少許的人。很多人都是在一開始就養成這樣的壞習慣的,如果在剛開始就嚴抓課堂秩序,那么,很多人可能就會按照要求循規蹈矩了。在實踐課上是很重要的學習機會,本來課程安排的時間就很少,不好好的利用,那么肯定是一項嚴重的損失。
(3)、上理論課的時候盡量的多的將一些知識點講詳細一些。我們學習的都是很基礎的知識,不要求深入,但是應該盡量的將基礎的東西都掌握了。在這門課程中,我們只學習了幾章較為基礎和重要的內容,只要掌握了這幾章也就能進行簡單的編程,在這樣的情況下,我們就更是需要老師幫助我們,引導我們,理清這些知識點,從而掌握它們。
以上是我在這門課程的學習中的一些感觸和心得,雖然這門課程的學習結束了,但是,有一些學習方法是同樣可以運用到其他的課程學習中,在以后的學習中,我們還應該堅持,努力,將學習進行到底!
第四篇:習題課-《EDA技術》課程考試大綱
《EDA 技術》課程考試大綱
第一部分 考核說明
一、學習目的和任務
電子設計自動化(EDA)技術是九十年代電子信息技術發展的重要成果,它使大規模集成電路的設計與制作進 入自動化階段,是目前工業界廣泛才應用的設計技術,而未來電子電路設計將是 EDA 的時代。學習本課程的目 的是使學生:系統地掌握 EDA 技術的基本概念和基本實踐技能;具備通過可編程器件設計數字系統的本領;具 備學習后續相關課程的能力。通過本課程的學習使學生掌握可編程器件、EDA 開發系統軟件、硬件描述語言和電子線路設計與技能訓練等 各方面知識;提高工程實踐能力;學會應用 EDA 技術解決一些簡單的電子設計問題。
本課程主要任務是:
1、使學生掌握 EDA 開發工具 QUARTUSII 的常用工具的使用。
2、使學生掌握 EDA 設計流程及輸入方法。
3、使學生掌握的硬件描述語言 VERILOG HDL 的基本應用。
4、使學生掌握原理圖輸入、VERILOG HDL 文本輸入等硬件設計方法。
5、使學生掌握電路的仿真測試和硬件測試的方法,驗證實際設計電路的。
二、教學內容及要求
總述:
1.EDA 技術基本概念 EDA 技術的內涵、實現目標,綜合的概念,自頂向下的設計方法,EDA 與傳統電子設計方法的比較。
2.EDA 設計流程及工具 FPGA/CPLD 設計流程,ASIC 設計流程,常用的 EDA 工具,IP 核的概念,QUARTUSⅡ的使用。
3.VERILOG HDL 硬件描述語言 VERILOG HDL 程序的結構與要素(包括 VERILOG HDL 程序的基本結構、結構體、文字規則、數據類型、操作符等),VERILOG HDL 的基本語句(包括順序語句和并行語句),VERILOG HDL 子程序,VERILOG HDL 程序庫和包,VERILOG HDL 的描述風格。狀態 機的設計方法。
具體內容:
第一章 概述
教學內容: EDA 技術及其發展;EDA 技術實現目標;硬件描述語言 VERILOG HDL 介紹;VERILOG HDL 綜合介紹;基于 VERILOG HDL 的自頂向下 設計方法;EDA 與傳統電子設計方法的比較;EDA 的發展趨勢。
教學要求: 掌握:EDA 較傳統電子設計方法的優越性。了解EDA 技術及其發展方向。
第二章 EDA 設計流程及其工具
教學內容: FPGACPLD 設計流程;設計輸入(原理圖HDL 文本編輯);VERILOG HDL 綜合流程學習(適配;時序仿真與功能仿真; 編程下載;硬件測試等);ASIC 及其設計流程(ASIC 設計方法;一般 ASIC 設計的流程);常用 EDA 工具(設 計輸入編輯器;HDL 綜合器;仿真器;適配器(布局布線器);下載器)QUARTUSII 概述;IP 核介紹。
教學要求: 熟練掌握:FPGACPLD 設計流程;QUARTUSII 操作界面及熟練使用。掌握:EDA 設計流程中硬件設備的正確使用,從而能完成更多的實驗和開發項目。了解:IP 核。
第三章 FPGA/CPLD 結構與應用
教學內容: 簡單 PLD 原理;CPLD 結構與工作原理;FPGA 結構與工作原理;FPGACPLD 測試技術;FPGA/CPLD 測試技 術; CPLD 和 FPGA 的編程與配置。
教學要求: 掌握:FPGACPLD 測試技術;CPLD 和 FPGA 的編程與配置方法。了解:CPLD/FPGA 結構與工作原理。
第四章 VERILOG HDL 設計初步
教學內容: 多路選擇器 VERILOG HDL 描述(2 選 1 多路選擇器的 VERILOG HDL 描述;VERILOG HDL 相關語句說明;VERILOG HDL 設計的基本概念和語 句小節);寄存器描述及其 VERILOG HDL 語言現象(D 觸發器 VERILOG HDL 描述;D 觸發器 VERILOG HDL 描述的語言現象說明;實現 時序電路的 VERILOG HDL 不同表達方式;異步時序電路設計;VERILOG HDL 設計基本概念和語言現象小節)1 位二進制全加 ; 器的 VERILOG HDL 設計(半加器描述和 CASE 語句;全加器描述和例化語句);VERILOG HDL 文本輸入設計方法初步(編輯輸入并保存
VERILOG HDL 源文件;將當前設計設定為工程;選擇FPGA/CPLD器件,編譯、綜合和排錯;時序仿真;硬件測試)。
教學要求: 熟練掌握: 理解掌握 VERILOG HDL 硬件描述語言的基本語句;4 選 1 多路選擇器的 VERILOG HDL 描述程序設計; 觸發器 VERILOG HDL描述程序設計。掌握:同步時序電路設計,全加器描述和例化語句。了解:異步時序電路設計。
第五章 VERILOG HDL 設計進階
教學內容: 4 位加法數器的 VERILOG HDL 描述;不同工作方式的時序電路設計;雙向電路和三態控制電路設計;進程語句結構;仿真。
教學要求: 掌握:4 位加法數器的 VERILOG HDL 描述。了解:進程語句結構。
第六章 原理圖輸入設計方法
教學內容: 1 位全加器設計向導;2 位十進制數字頻率計設計(設計有時鐘使能的兩位十進制計數器;頻率計主結構電路設 計;測頻時序控制電路設計;頻率計頂層電路設計);設計項目的其他信息和資源配置;參數可設置 LPM 兆功能 塊(基于 LPM_COUNTER 的數控分頻器設計;基于 LPM_ROM 的 4 位乘法器設計);波形輸入設計方法。
教學要求: 熟練掌握:1 位全加器原理圖輸入設計;參數可設置 LPM 兆功能塊的設計方式。掌握:2 位十進制數字頻率計設計;波形輸入設計方法。了解:設計項目的其他信息和資源配置
第七章 有限狀態機設計
教學內容: 一般有限狀態機的設計;Moore 型有限狀態機的設計;Mealy 型有限狀態機的設計;狀態編碼;狀態機剩余狀態 處理;LPM 模塊的 VERILOG HDL 文本方式調用。
教學要求: 熟練掌握:Moore 型有限狀態機的設計;Mealy 型有限狀態機的設計。掌握:一般有限狀態機的設計; 了解:LPM 模塊的 VERILOG HDL 文本方式調用。
第八章 VERILOG HDL 結構與要素
教學內容: VERILOG HDL 文字規則;數據類型;VERILOG HDL 操作符;LPM 的 VERILOG HDL 文本方式調用。教學要求: 掌握:LPM 的 VERILOG HDL 文本方式調用。了解:VERILOG HDL 文字規則;VERILOG HDL 操作符。
第九章 VERILOG HDL 基本語句
內容: VERILOG HDL 可綜合的基本語句(順序語句、并行語句)及其結構與用法
教學要求: 掌握:VERILOG HDL 基本語句:順序語句、并行語句及其結構與用法
重要內容:
一)EDA 基礎知識
1. EDA 技術概念
2. EDA 技術發展的 3 個階段(CAD,CAE,EDA)
3. EDA 技術實現目標
4. EDA 技術實現目標的途徑
5. 硬件描述語言
6. VERILOG HDL的發展過程(1)含義(2)創建時間(3)特點
7. VERILOG HDL 綜合,含義,內容
8. VERILOG HDL 的設計方法,分為哪幾個階段
9. 自頂向下,自底向上方法比較
10. FPGA/CPLD 設計流程 設計輸入;功能仿真;綜合;適配;時序仿真;編程下載
11. FPGA/CPLD 結構特點
12. ASIC 設計方法
13. ASIC 設計流程
14. 常用 EDA 工具及功能
15. IP 核概念
16. 常用縮寫的含義:EDA,CAD,CAE,CAM,ASIC,PLD,FPGA/CPLD,VERILOG HDL,IP,SOC,SOPC,RTL,ISP,IEEE 等
二)VERILOG HDL 語言
1. VERILOG HDL 設計實體的基本結構,配置: 各部分的組成、功能
2. VERILOG HDL 語言要素(格式、使用方法、適用范圍)1)VERILOG HDL 文字規則 :數字,字符串,標識名,下標名 2)VERILOG HDL 數據對象 :信號,變量,常數 3)VERILOG HDL 數據類型(預定義,用戶自定義)標量類型,復合類型,存取類型,文件類型 4)VERILOG HDL 操作符:邏輯操作符,關系操作符,算術操作符,重載操作符
3. VERILOG HDL 語言的主要描述語句(組成、格式、使用方法、適用范圍)
1)順序語句:賦值語句;轉向語句(IF,CASE,LOOP,NEXT,EXIT,WAIT);子程序調用 2)并行語句:進程,元件例化,并行過程調用,并行信號賦值
三)QUARTUS II 工具軟件
1. QUARTUS II 的特點
2. 原理圖輸入設計法的基本操作:編程、編譯、生成元件符號、功能仿真、引腳鎖定、編程下載、硬件調試
3. 原理圖輸入的層次化設計
四)程序的分析與編程
(一)基本邏輯電路的設計 1. 組合邏輯電路 1)門電路:與門 AND;或門 OR;非門 NOT;異或門 XOR。例 4-18 三態門 例 5-13 2)比較器:一位比較器
例 4-10 四位二進制比較器 例 8-17,8-18 3)數據選擇器:2 選 1 多路選擇器 例 4-1,4-2,4-3 4 選 1 多路選擇器 例 5-11
4)半加器 例 4-19 例 4-20 例 4-21 5)全加器 例 4-22 6)譯碼器:3-8 線譯碼器 例 8-23、7 段顯示譯碼器 例 5-21 例 8-12 7)奇偶校驗邏輯電路 例 9-4 9-30 8)編碼器 8-3 優先編碼器 例 5-19 2. 時序電路 1)觸發器:D 觸發器 例 4-7;JK 觸發器;RS 觸發器 例 9-16 2)計數器:二進制 例 5-2 例 9-28;十進制 例 5-3 3)寄存器:鎖存寄存器 例 9-26 9-27;移位寄存器 例 5-4 4)(數控)分頻器 例 5-23 5)頻率計 例 5-24-27
(二)有限狀態機 1. MOORE 型 例 7-2 2. MEALY 型 例 7-6 例 7-5
三、考試內容 大綱要求的熟練掌握及要求掌握的內容,其覆蓋面應 90%以上,理解的內容要覆蓋其全部的 60%以上,要求 了解的內容其覆蓋面要占其全部的 30%以上。EDA 技術的基本概念與可編程器件的基本原理占全部內容的 30%,EDA 開發工具軟件占全部內容的 20%,硬件描述語言占全部內容的 50%。試卷結構及題型及綜合成績 綜合成績依據
四、試卷結構及題型及綜合成績依據
1.試卷結構 基本題 50%左右,綜合題 40%左右,提高題 10%左右。
2.題型 包括填空題、單項選擇題、簡答題(包括名詞解釋)、程序分析(包括改錯、程序填空、程序解釋、運行結 果分析等)及編程題(時序邏輯電路、組合邏輯電路)。填空題、單項選擇題、名詞解釋、簡答題以對基本概念的理解和硬件的內部結構,考核內容包括:應掌握的 基本概念、定義和基本計算及分析方法,理解和了解的內容也以此形式出題。程序分析、改錯題及編程題以重點掌握 VERILOG HDL 語言的結構和使用方法為主,考核內容包括:VERILOG HDL 語言的基 本結構,庫和程序包的應用,基本順序語句的使用,并行語句(進程語句和元件例化語句)的使用,狀態機設計方 法分析,對組合邏輯電路和時序邏輯電路的設計和編程。
3.綜合成績依據
綜合成績根據期末考試成績、平時綜合(平時成績和實驗)綜合評定。平時成績包括:作業、考勤、測驗、實 驗。
綜合成績=考試 70%+平時 15 %+實驗 15 %。
五、考試方式 采用閉卷考試(筆試)形式,同時出 A、B 兩套試題,其份量及難易程度大體相當。
六、試題數量及時間安排 試卷涵蓋教學大綱規定內容的 90%以上,根據題
型,單項選擇題 5 至 10 個、填空題 10 至 20 個空,簡答題 3-5 個,程序分析 1-3 道,設計題 1-3 道。各個題型的分數比例如下:
1、單項選擇題 10%
2、填空題 20%
3、簡答題 20%
4、分析題 30%
5、編程題 20% 考試時間 120 分鐘,考試日期一般安排在12~13周內進行。
七、答題要求 要求學生正確運用所學知識,答題過程完整,步驟清晰,描述準確,程序結構清晰。
第五篇:EDA技術教學總結與反思
EDA技術教學總結與反思
熊碧虎
EDA技術是機電專業學生偏電方向必備的專業技能,是培養學生實踐能力的重要課程之一。但要學好、掌握這項技術并不是件容易的事,因為這既要技術,又要創造力。這學期我首次接手16(20)班這門課程教學,通過一學期的教學實踐和探索,我認為要想上好這門課,全面落實職業教育,高效、快速地提高實訓教學質量,應注意以下幾個問題:
一、明確學習目標。激發學習興趣
作為職業類技術學校,機電專業學生在校期間還需學習文化課、專業課等其他課程,進行EDA實訓的時間畢竟有限。再加上職業學校學生的成績相對較差,素質普遍不高,自我控制能力一般不強。而EDA又是通過電腦操作來達到學習目的的,對計算機的使用要求高,所以學生很容易產生厭學情緒。這樣下去,達不到實訓的目的和要求。
因此在實踐教學中首先應讓學生了解EDA技術的重要性。讓他們清楚專業技能是其區別于普通學校學生的特征,同時讓他們知道練好專業技能,具備較高實際動手操作能力,對其今后的工作有著不可代替的重要意義,使學生真正在內心覺得有必要學好EDA技術。
二、切實加強基本功訓練。
EDA的基本操作技能主要有設計方案、繪制原理圖,創建PCB版圖等。其中的設計原理圖和PCB是非常重要的基本功,這些操作技能要通過大量的練習才能形成。在這個過程中,教師要加強指導,及時發現學生中出現的錯誤和各種具體問題并予以糾正。
三、培養學生動腦習慣。提高工藝分析能力
PCB制造工藝分析是非常重要的,它直接關系到電路板是否能保質保時完成。對于某些電路板來說,如果加工次序顛倒,既使技能基礎再好,也無法達到技術要求,因此在學生初學時,教師要針對圖紙要求,進行工藝分析,同時要引導學生把所學理論知識用到工藝分析中來。隨著實習的深入和學生認知水平的提高,可以讓學生自己編排一些簡單的工藝,逐漸過渡到由學生自己分析討論,教師歸納總結,這樣有利于培養學生的獨立工藝分析能力。
四、加強職業道德教育
職業道德教育也是EDA技術實訓所不可忽視的一個重要方面。我們要將良好的德育教育貫穿于實訓的全過程。從每天準點到達實訓室,不曠課,不早退,遵守6S管理。另外,德育教育也是一個潛移默化的結果,它需要教師注重教書育人、為人師表,以嚴肅、科學的工作態度給學生一個良好的工作環境。從而使他們養成愛護勞動工具和成果,遵守勞動紀律的工作習慣,培養學生良好的職業道德觀念和嚴謹細致的工作作風,促進學生身心健康發展。
今后的EDA技術實訓教學中,本人會多學習、多總結、多反思不斷的加強自己的的專業水平,從而為以后的教學打下堅實的基礎,當然,自己也有很多不足的地方,以后會努力克服自己的缺點,認真做好教學。