《EDA综合实验》课程实验教学大纲
课程名称(中文)EDA综合实验
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 《EDA综合实验》
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
《EDA综合实验》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EDA相关技术(Quartus软件编程技术、PCB软件设计设计、 Multisim软件仿真技术和电路焊接调试技术)进行电路设计、仿真、焊接和调试的能力,培养学生解决电路设计中实际问题的能力,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。
本课程以实践环节为主,根据课程性质、任务、要求及学习对象,将课程内容分为硬件电路仿真、硬件电路PCB设计和硬件电路编程和硬件电路测试等4个层次,开设本实验课程,其目的在于使学生:
(1)进一步巩固和加深EDA技术理解,提高综合运用所学知识,独立设计电路的能力。
(2)能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考深入钻研有关问题,学会自己独立分析问题、解决问题,具有一定创新能力。
(3)掌握Quartus Ⅱ软件编程技术,熟练在EDA实验开发板上进行电路系统开发。
(4)掌握Multisim系统仿真技术,熟练进行电路系统仿真开发。
(5)掌握PCB软件设计技术,熟练进行硬件电路开发。
(6)熟练掌握硬件电路焊接、调试技术,具备排除电路故障、发现问题和解决问题能力。
二、课程实验目的要求
《EDA综合实验》是继《数字电子技术》和《电子设计自动化》课程之后而开设的独立实验课程,是理论教学的深化和补充,具有较强的实践性,是一门重要技术基础课,可作为自动化、电子类和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EDA技术方面的基本理论知识,而且还需要掌握基本实验技能及一定科学研究能力。通过该课程学习,进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养,同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯,为今后工作打下良好的基础。
三、适用专业:
电气工程及其自动化
四、主要仪器设备:
示波器、信号发生器、稳压电源、EDA实验板、计算机、万用表
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、课程安排和进度、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,正确地进行实验、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
本课程采用平时考核+期末考核相结合的方式综合评定学生成绩。平时考核占30%,期末考核占70%。
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 |
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 |
2 |
AD采集系统设计 |
VHDL设计状态机控制器,实现ADC采样控制、显示 |
6 |
1 |
综合 |
本科 |
必做 |
3 |
Multisim工程建立 |
掌握Multisim设计输入、仿真验证等设计流程 |
2 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
4 |
Multisim数据采集系统 |
搭建Multisim数据采集系统仿真模型,进行系统仿真验证 |
4 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
5 |
PCB软件工程建立 |
掌握PCB工程建立方法,原理图和PCB文件的设计流程 |
2 |
1 |
验证 |
本科 |
必做 |
6 |
数据采集系统PCB设计 |
设计数据采集系统原理图文件和PCB文件 |
6 |
1 |
设计 |
本科 |
选做 |
7 |
数据采集系统焊接调试 |
掌握焊接、调试的方法 |
4 |
1 |
验证 |
本科 |
选做 |
8 |
系统整体调试 |
控制器+采集系统 |
4 |
1 |
综合 |
本科 |
选做 |
9 |
实验讨论、答辩、考试 |
综合测试 |
2 |
1 |
综合 |
本科 |
必做 |
小计 |
|
|
32 |
|
|
|
|
八.说明
1.《EDA综合实验》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,初步掌握数字电子技术的基本理论和单元电路的设计方法。
2.《EDA综合实验》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;其中Quartus编程设计实验8学时,Multisim仿真实验6学时,PCB电路系统设计8学时,系统焊接调试4学时,系统整体软硬件调试4学时,综合考核2学时
3.《EDA综合实验》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。