《电子设计自动化实验》课程实验教学大纲
课程名称(中文)电子设计自动化实验
课程性质 独立设课 课程属性 技术基础
教材及实验指导书名称 《电子设计自动化实验》
学时学分:总学时 32 总学分 1 实验学时 32 实验学分 1
应开实验学期 三 年级 五 学期
先修课程 数字电子技术,电子设计自动化
一、课程简介及基本要求
《电子设计自动化实验》课程是电类各专业主要专业课程之一,主要任务是使学生掌握Quartus Ⅱ软件使用流程,熟悉EDA开发板各模块功能,学会用原理图输入法、VHDL语言输入方式和波形输入方式等方法设计电路,并对电路进行调试;同时加深学生理解数字电路基本单元电路的组成特点、工作原理,培养学生解决电路设计实际问题能力,进一步提高学生实验技能,培养学生科学严谨的工作态度和作风,为后续课程及走向工作岗位奠定扎实基础。本课程在培养学生创新能力、动手能力、硬件设计能力和产品开发能力等方面起着重要作用,在工科学生培养中占有重要地位。开设本实验课程,其目的在于使学生:
(1)掌握EDA技术基本理论知识。
(2)通过阅读实验教材和资料,自行完成实验预习,规划实验方案或设计方案。
(3)掌握Quartus Ⅱ软件使用流程,熟悉EDA实验开发板各主要模块功能。
(4)能够用原理图输入法、VHDL语言输入方式、波形输入方式等方法来设计电路,并对电路进行仿真和硬件调试。
(5)具备排除电路故障、发现问题和解决问题的能力,掌握“自顶向下”的电路设计方法和思想。
二、课程实验目的要求
《电子设计自动化实验》是EDA理论课程教学的深化和补充,具有较强实践性,是一门重要的专业课程,可作为电子、电气类专业学生的必修课。
随着科学技术迅速发展,理工科大学生不仅需要掌握电子设计自动化技术方面的基本理论知识,还需掌握基本的实验技能及一定的科学研究能力,掌握设计电路的能力,了解设计大型电路的方法,为后续课程或从事电路设计工作打下坚实基础。
三、适用专业:
电气工程及其自动化
四、主要仪器设备:
EDA实验开发版、计算机、万用表、双踪示波器
五、实验方式与基本要求
1、实验教学采取多媒体讲解演示和学生实际操作相结合的教学方式,课程负责教师需向学生介绍课程性质、课程任务、课程要求、课程安排、课程进度、平时考核内容、期末考试方式、实验守则及实验室安全制度等。
2、学生在实验前通过阅读实验教材和资料,自行完成实验预习,规划实验方案或设计方案,正确进行实验、分析和调试。
3、实验过程中,老师应在实验室进行巡视,及时纠正学生错误的实验操作、实验步骤及实验结果。
4、实验结束,学生应认真分析实验现象,整理实验结果,能对实验提出改进意见或建议。老师检查实验结果后,学生方可离开实验室。
5.任课教师要认真上好每一堂课,实验前清点学生人数,实验中按要求做好学生实验情况及结果记录,实验后认真填写实验记录。
六.考核与报告
本实验课程采用综合实验答辩+期末实验考试的方式评定学生成绩,其中综合实验成绩占50%,期末实验考核成绩占50%。
实验成绩分:优、良、中、及格、不及格五级。量化标准详见有关规定。
七、实验项目设置与内容
序号 |
实验名称 |
内容提要 |
实验 学时 |
每组 人数 |
实验 属性 |
实验者类别 |
开出 要求 |
1 |
Quartus II 工程建立 |
了解Quartus II 软件使用流程、熟悉EDA实验板功能 |
2 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
2 |
数据选择器设计(VHDL编程) |
掌握Quartus II 设计输入、综合、仿真验证等设计流程 |
2 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
3 |
全加器设计 (VHDL设计) |
掌握元件例化方法及软件输入、综合、仿真验证等工程设计流程 |
2 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
4 |
全加器设计 (原理图设计) |
掌握原理图设计方法及软件输入、综合、仿真验证等工程设计流程 |
2 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
5 |
计数器设计 (VHDL编程) |
掌握VHDL设计计数器方法,设计四进制计数器,并通过LED显示 |
2 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
6 |
计数器设计 (宏功能模块) |
掌握宏功能模块设计四进制计数器方法,并通过LED显示 |
2 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
7 |
数码管显示设计 |
设计计数器,通过译码电路译码,并通过数码管显示 |
2 |
1 |
设计 |
本科 |
必做 |
8 |
AD控制设计 |
设计状态机控制器,实现AD采样控制 |
4 |
1 |
设计 |
本科 |
选做 |
9 |
数字钟设计 |
设计数字钟,并在数码管显示 |
6 |
1 |
综合 |
本科 |
必做 |
10 |
交通灯设计 |
设计交通灯控制器,完成交通灯控制 |
6 |
1 |
综合 |
本科 |
选做 |
11 |
实验讨论、答辩、考试 |
基础实验测试 |
2 |
|
验证 |
本科 |
必做 |
小计 |
|
|
32 |
|
|
|
|
八.说明
1.《电子设计自动化实验》的先修课程是《数字电子技术》和《电子设计自动化》,学生通过理论学习后,初步掌握电子技术基本理论和单元电路设计方法。
2.《电子设计自动化实验》共提供32学时实验内容,不同专业、不同学时的班级可根据先修课的讲授内容或多或少,或易或难,择优选做;基础验证性实验12学时,设计类实验6学时,综合类实验12学时,考核2学时。
3.在《电子设计自动化实验》教学中,不断深化和扩展教学内容,向学生介绍新技术、新器件,激发学生学习兴趣和热情。
4.在实验室全面开放的条件下,加强学生创新能力的培养,因材施教。