课程编号:2020253
学 时: 64
学 分: 2
授 课 系: 信息工程系
适用专业: 通信工程、电子信息工程专业
教材(名称、主编或译者、出版社、出版时间):
《Xilinx FPGA开发实用教程》田耘等译,清华大学出版社,2008.
主要参考资料:
《Verilog HDL数字设计与综合(第二版)》夏宇闻等译,电子工业出版社,2004.
一.课程的性质、目的及任务
本课程是通信工程专业的一门重要的专业课,必修课。利用硬件描述语言(VERILOG)进行可编程门阵列(FPGA)设计是电子电路设计方法上一次革命性的变化,通过对本课程的学习,掌握VERILOG的基本知识和利用VERILOG语言设计FPGA的基本方法,通过对多个电子系统实例的学习和设计,学生要能够独立进行中等难度数字系统的设计。
二.教学基本要求
(一)数字系统硬件设计概述
要求:
1. 了解利用VERILOG进行硬件系统设计与传统硬件设计的区别。
2. 掌握由顶向下设计的三个层次。
3. 掌握可编程逻辑器件的基本概念,了解它的设计流程和配置方式。
重点:
1. 可编程逻辑器件的基本概念。
2. 由顶向下设计的三个层次。
(二)使用VERILOG语言进行设计
要求:
1. 掌握VERILOG程序的基本结构。
2. 熟练掌握EDA工具软件Multisim。
3. 能够使用Multisim验证前面各部分所用到的VERILOG程序。
(三)基本逻辑电路设计
要求:
1. 熟练掌握VERILOG语言描述基本逻辑器件(组合逻辑与时序逻辑)。
2. 掌握波形仿真、时序分析的方式方法。
3. 能够用其它语法描述同类逻辑器件。
三.教学内容
本课程开设前提为学生已经具备一定的verilog语言入门知识,以及熟悉Xilinx fpga 硬件资源,并进行过简单的实验,在课上由指导老师给出设计题目,要求学生查阅资料,拟定设计方案,进行硬件实现及验证,最后答辩并提交设计报告。课内实践项目表:
序号
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项目名称
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内容
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要求
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1
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1位全加器原理图输入设计
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1位全加器设计
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熟练掌握Multisim中原理图输入法
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2
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同步复位、置位的D触发器设计
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D触发器设计
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要求用Verilog设计同步复位、置位的D触发器
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3
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含异步清0和同步时钟使能的4位加法计数器
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4位加法计数器设计
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要求用Verilog设计加法计数器,且采用异步清0和同步时钟使能
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4
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7段数码显示译码器设计
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数码管显示设计
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要求使用条件语句进行LED显示设计
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5
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可预置初值的数据源模块设计
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数据源模块的设计
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要求用Verilog设计可预置初值的数据源模块
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6
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PCM时隙控制模块设计
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PCM时隙控制模块的设计
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要求用Verilog设计PCM时隙控制模块
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四.学时分配
周次
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讲 授 内 容
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学时数
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1
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指导老师给出设计题目,要求学生查阅资料,给出设计方案。
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32
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2
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学生在实验室进行仿真,验证自己的设计,答辩并提交设计报告。
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32
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