[教学设计]eda技术精品教案

EDA技术教案

第一次课

内容：

1)介绍EDA技术的涵义、发展历程和应用领域；

2)介绍EDA技术的主要内容；

3)介绍EDA的工程设计流程；

4)说明本课程的特点与学习方法。

教学目的：

1)通过介绍EDA技术的涵义、发展历程和应用领域，使学生了解本课程的实

际应用很大，调动学生学习这门课程的积极性

2)通过介绍EDA技术的主要内容，使学生了解这门课程要学习什么。在此基

础上说明本课程的特点与学习方法。

3)说明各种通信系统的组成，了解它们的优缺点，出现背景。重点说明数字

通信系统的特定和优点。

4)介绍EDA的工程设计流程，说明当前EDA设计的特点，用软件方式设计

硬件，用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关开发软件自动完

成的，因此类似软件编程，不需太多的低层硬件知识，使学生克服畏难情

绪。

教学重点、难点：

1)EDA技术的三个发展阶段以及各阶段的特点；

2)EDA的定义和EDA技术的主要内容；

3)EDA的工程设计流程。

教学方法：

比较、举例、图解。

教学过程：

（一）自我介绍，说明课时安排、成绩评定方法、课程定位、教学网站的进入。

（二）讲授新课

课堂教学实施过程共分六步。

1)介绍EDA技术的涵义。

2)说明EDA技术的发展背景，说明EDA技术的三个发展阶段，比较三个阶

段的各解决了什么问题，在此基础上理解各阶段的特点。

3)在第二步理解EDA技术进行电子系统设计的特点的基础上引出并详细说明

EDA的定义，加深对EDA技术的涵义的理解。

4)在第三步详细说明EDA的定义的基础上，引出EDA技术的4个主要内

容：硬件描述语言：设计的主要表达手段；大规模可编程逻辑器件：设计的载体；软件开发工具：设计的工具；实验开发系统：下载工具及硬件验证工具。再分别介绍EDA技术的4个主要内容：了解常用的硬件描述语言VHDL和Verilog；了解两种常用的大规模可编程逻辑器件FPGA和CPLD 以及它们各自的特点；了解主流EDA工具软件；了解本课程使用的西安唐都公司的TD-EAD实验系统

5)说明课程要求：通过学习这门课程要掌握运用EDA开发工具设计开发电子

系统，引出这门课程的特点：实践性强，说明我们的学习方法：抓住一个重点：VHDL的编程；掌握两个工具：Quartus II 和TD-EAD实验系统；

运用三种手段：通过案例分析、应用设计和上机实践，实现理论与实践相结合，边学边用，边用边学。

6)用设计一个简单电子系统为例，引出EDA的工程设计流程。说明当前

EDA技术发展的特点：用软件方式设计硬件；用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关开发软件自动完成的；设计过程中可用有关软件进行各种仿真；系统可现场编程，在线升级；整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。现代EDA设计类似软件编程，不需太多的低层硬件知识，使学生克服畏难情绪。同时这里又回顾复习了使用EDA 技术进行电子系统设计的特点。最后图解说明EDA的工程设计流程。

第二次课

内容：安装 Quartus Ⅱ，VHDL 与 Quartus Ⅱ初体验

教学目的：

1)理解VHDL语言的特点。

2)了解主流EDA工具Quartus Ⅱ，掌握其安装方法。

3)掌握使用 Quartus Ⅱ进行FPGA设计的基本流程。

教学重点、难点：使用Quartus Ⅱ进行FPGA设计的基本流程。

教学方法：

举例、演示。

教学过程：

课堂教学实施过程共分两步。

1)回顾上节课所讲的EDA的主要内容。在此基础上引出VHDL语言的特

点，并介绍主流EDA开发工具Quartus Ⅱ，说明它的不同版本的特点。重

点介绍PC破解版的安装步骤。演示安装过程，在演示是重点提醒学生注

意容易出错的几个地方。

2)回顾上节课所讲的当前EDA技术发展的特点，EDA的工程设计流程。在

此基础上说明使用Quartus Ⅱ进行FPGA设计的基本流程，并通过实际演

示设计一个简单的电子系统：与非门，说明使用Quartus Ⅱ和VHDL开发

电子系统的基本流程。在演示过程中重点提醒学生注意容易出错的几个地

方，并给出一些初学者的小窍门。

第三次课

内容：VHDL 程序基本结构，VHDL 基本数据类型，VHDL 数据对象

教学目的：

1)掌握VHDL语言程序的基本结构，特别是实体和结构体。

2)掌握VHDL语言的语言要素，包括VHDL语言的基本数据类型、数据对

象和VHDL 运算符，理解信号和变量的区别。

教学重点、难点：VHDL语言程序的基本结构，VHDL语言的语言要素。

教学方法：举例、演示、归纳、比较。

教学过程：

课堂教学实施过程共分三步。

1) VHDL 程序基本结构

回顾上节课设计与非门的例子，引出设计与非门的设计思想：先确定系统功能和接口，再进行内部电路设计，由此引出VHDL程序的基本结构：实体：对应系统接口，结构体：对应系统内部电路。从与非门的VHDL程序中可以直观的看到它的三部分：库、程序包的调用，实体声明，结构体定义。

以与非门的VHDL程序为例说明库、程序包的调用的作用。说明调用语法，介绍常用的三个库、程序包。

以与非门的VHDL程序为例说明实体声明的语法，各项的意义。提醒学生注意初学者容易出错的地方，如：实体名必须与文件名相同，否则编译会出错；最后一条端口声明语句不可加分号等。并通过演示出错情况，加深学生的印象。最后通过图解归纳实体声明的格式，容易出错的地方，并对初学者进行相应的建议：使用范例，在Edit—> Insert Template 中选择范例。Quartus 进行编译时，要求关联文件文件名相同，建议采用 Quartus 默认文件名，不要自己更改文件名。

以与非门的VHDL程序为例说明结构体的语法，各项的意义。提醒学生注意初学者容易出错的地方。并通过演示出错情况，加深学生的印象。最后通过图解归纳结构体的格式，应注意的地方。

2) VHDL 基本数据类型

回到与非门的VHDL程序的实体声明部分，引出VHDL的数据类型。介绍各种数据类型，重点介绍最常用的标准逻辑位、标准逻辑位矢量。提醒学生注意使用标准逻辑位矢量时必须注明数组中元素个数和排列方向，并举例说明。最后比较VHDL和C语言中使用数据类型的异同点：VHDL同C 语言一样，必须先声明端口和信号，然后才能使用，在声明中必须定义它们的数据类型；与C 语言不同，VHDL是强类型语言，只有相同数据类型的端口、信号和操作数才能相互作用。

3) VHDL 数据对象

介绍VHDL的数据对象：信号、变量和常量。以与非门的VHDL程序为例，通过图解比较说明信号和端口的异同点。说信号声明的格式和信号赋值语句的格式。重点说明矢量赋值，通过举例说明在矢量赋值要特别注意两矢量之间的元素对应关系。

说明定义变量的语法格式、变量赋值的语法格式。比较信号和变量的区别。最后介绍定义常量的语法格式。

第四次课

内容：VHDL 运算符、VHDL 并行信号赋值语句。

教学目的：

1)掌握VHDL 运算符。

2)掌握VHDL语言的并行信号赋值语句，特别是选择信号赋值语句和条件信

号赋值语句，理解条件信号赋值语句的各赋值子句的优先级差别。

教学重点、难点：并置运算符“ & ”、选择信号赋值语句、条件信号赋值语句。

教学方法：举例、演示、图解。

教学过程：

课堂教学实施过程共分四步。

1)分别介绍VHDL的四种运算符：算术运算符、并置运算符、关系运算符、

逻辑运算符。对算术运算符重点说明能支持的数据类型和不能支持的数据

类型。并置运算符是本课程的一个难点，通过一个电路设计，举例说明并

置运算符的应用。关系运算符重点说明能支持的数据类型。提醒学生注

意：“<=”在条件语句中出现为小于等于，其它情况为信号赋值。逻辑运

算符重点说明其优先级关系。

2)并行语句是硬件描述语言区别于一般软件程序语言的最显著的特点之一。

通过图解说明常用并行语句特点，从图中直观的看到：并行语句之间是并

行执行，但并行语句内部的执行可以是顺序的(进程语句)，也可以是并行

的(块语句 )。

3)介绍并行信号赋值语句：简单信号赋值语句、选择信号赋值语句、条件信

号赋值语句。给出选择信号赋值语句格式，并通过设计3-8 线译码器，说

明如何使用选择信号赋值语句。提醒学生注意容易出错的几点：“选择

值”一定要覆盖所有可能情况，若不可能一一指定，则要借助others为其

它情况找个“出口”。因此强烈建议初学者使用with … select 语句时，最

后都带上when … others。“选择值”必须互斥，不能出现条件重复或重

叠的情况。给元素赋常数值，用单引号；给矢量赋常数值，用双引号。通

过演示出错情况，加深学生的印象。

4)给出条件信号赋值语句格式，并通过设计8-3 线优先编码器，说明如何使

用条件信号赋值语句。提醒学生注意容易：在执行When … E lse 语句

时，赋值条件按书写的先后顺序逐项测试，一旦发现某一赋值条件得到满

足，即将相应表达式的值赋给目标信号，并不再测试下面的赋值条件。即

各赋值子句有优先级的差别，按书写的先后顺序从高到低排列。通过观察

仿真结果，直观的看到赋值优先级，加深学生的印象。

第五次课

内容：进程语句、VHDL语言的顺序语句。

教学目的：

1)掌握进程语句，掌握进程的工作原理和特点，理解进程与时钟的关系。

2)掌握VHDL语言的顺序语句，特别是IF 语句和CASE语句，理解IF、

CASE语句和选择信号赋值语句、条件信号赋值语句的区别。

教学重点、难点：进程的工作原理和特点，进程与时钟的关系。IF 语句和CASE 语句，IF 语句和CASE语句的嵌套。

教学方法：图解、举例、总结。

教学过程：

课堂教学实施过程共分四步。

1)介绍进程语句的特点、格式，说明各项意义。图解说明进程工作原理，通

过该图直观的理解进程的特点：进程本身是并行语句，单其内部是顺序语

句；进程只有在特定的时刻（敏感信号发生变化）才会被激活。在此基础

上说明进程与时钟的关系。通过图解说明时钟上升沿驱动进程语句，使学

生较好的理解了进程的时钟和进程是一种隐形的循环。给出时钟沿的

VHDL描述，通过几个寄存器的设计，说明如何使用进程语句，通过观察

波形仿真图，加深学生对进程与时钟的关系的理解。最后总结进程的要点

和容易出错的几个地方。

2)介绍顺序语句，提醒学生注意进程在激活的一瞬间就执行完进程中所有语

句。重点介绍IF 语句和CASE 语句。给出IF 语句的三种格式，说明它们

的特点。在此基础上总结使用IF 语句注意的要点。最后通过设计串行输

入并行输出的移位寄存器和并行输入串行输出的移位寄存器，加深学生对

IF语句、IF语句嵌套的理解。

3)给出CASE 语句的格式，说明CASE 语句使用要点。最后通过设计带使能

端的 2-4 译码器，加深学生对IF语句、IF语句嵌套的理解。

4)介绍LOOP语句和空语句。

第六次课

内容：层次化设计概念、在Quartus II 中实现层次化设计

教学目的：

1)理解层次化设计的优点。

2)理解层次化设计的核心思想：模块化、元件重用。

3)掌握在Quartus II 中采用图形法与文本法结合的混合输入方法实现元件重

用和系统的层次化设计。

教学重点、难点：在Quartus II 中实现层次化设计。

教学方法：图解、举例、演示。

教学过程：

课堂教学实施过程共分三步。

1)说明层次化设计的优点。图解说明层次化设计的核心思想：模块化、元件

重用。加深对层次化设计的优点的理解。

2)图解说明在Quartus II 中实现系统层次化设计的主要步骤：首先按自顶向

下的设计方法，设计系统，划分和定义系统子模块，形成系统层次化设计

图。其次用 VHDL 语言设计底层子模块，并生成相应的元件符号。最后调

用下层元件，完成上层模块的设计，并生成相应的元件符号。这样从底层

元件开始，自底向上完成系统的设计。

3)通过实际演示时钟选择器的设计过程，说明如何在Quartus II 中实现系统

层次化设计，主要包括模块划分、元件设计文件的建立、元件符号的生

成、元件调用、LPM宏模块的调用与参数配置、顶层电路原理图的建立。

第七次课

内容：系统层次化设计进阶

教学目的：理解元件例化、程序包和类属映射。

教学重点、难点：略

教学方法：图解、举例。

教学过程：

课堂教学实施过程共分四步。

1)回顾上节课的内容：在Quartus II 中实现层次化设计，并引出新问题：如

何用 VHDL 语言而不是元件符号来调用已设计的元件，实现系统层次化设

计。由此引出元件例化、程序包和类属映射这几个层次化设计中最重要的

VHDL语句。

2)说明什么是元件例化：将以前设计的实体当作本设计的一个元件(元件定

义)，然后再调用这个元件，即用VHDL语言将各元件之间的连接关系描

述出来(元件映射)。介绍元件例化中的元件定义和元件映射的语法格式，

说明各项意义。通过一个例子引用2分频电路，来说明如何使用元件例

化。

3)通过图解说明元件例化语句的缺点：如果在一个实体中用到多个元件，那

么在其结构体中要用大量篇幅定义元件。元件定义在结构体中，只有这个

实体能调用该元件，如果有多个实体用到同一个元件，那么在这多个实体

中都要对该元件进行定义。通过对该问题的解决，引出程序包：将数据类

型、元件定义、子程序等收集到一个VHDL程序包中，只要在设计实体中

用USE语句调用该程序包，就可以使用这些预定义的数据类型、元件定

义、子程序。说明程序包的语法格式，通过举例说明如何在程序包中进行

元件定义以及如何应用程序包。提醒学生注意容易出错的地方：程序包设

计文件应保存为同名的VHDL文件并编译。只有编译过的程序包才能被其

它设计实体调用。

4)通过一个常见的实际问题：设计一个带参数的电子系统，使其应用范围更

广，引出类属映射语句。通过设计带参数的分频器，说明如何用 VHDL 语

言设计和调用带参数的元件。

第八次课

内容：Moore 状态机的 VHDL 描述、Mealy 状态机的 VHDL 描述。

教学目的：理解什么是Moore 状态机和Mealy 状态机，掌握Moore 状态机和Mealy 状态机的 VHDL 描述。

教学重点、难点：Moore 状态机和Mealy 状态机的 VHDL 描述。

教学方法：图解、举例、类比。

教学过程：

课堂教学实施过程共分三步。

1)说明组合逻辑和时序逻辑的区别。用老式按钮风扇类比组合逻辑，空调遥

控器类比时序逻辑，形象的说明了组合电路的输出只与当前输入有关。时

序逻辑电路的输出不仅与当前输入有关，还与过去的一系列输入有关。由

此引出状态机：输出由当前状态和当前输入决定，是一种广义的时序电

路。状态机分Moore与Mealy型。说明这两种状态机的特点：Moore型输

出仅取决于其所处状态，Mealy型输出不仅与当前状态有关，也与当前输

入有关，更常见。举例说明Moore 型状态机，并画出其状态转移图，通过

状态转移图加强Moore型输出仅取决于其所处状态的理解。举例说明

Mealy型状态机，并画出其状态转移图，通过状态转移图说明Mealy型输

出不仅与当前状态有关，也与当前输入有关的特点。

2)以Moore状态机的状态转换图说明如何用VHDL来描述Moore状态机，

分为两个进程：确定状态转移的进程Chang_State，决定输出值的进程

Output_Process。状态转移进程：Moore 状态机状态转移与输出Dout 无

关。当S0状态输入0时，仍然还在S0状态，没有进行状态转移，因此也

与这种自环与状态转移无关。状态转移进程由去掉输出和自环后的状态转

移图决定。根据化简后的状态图写出状态转移进程。CASE语句嵌套IF语

句，CASE语句表示当前状态，IF语句表示在当前状态下，根据当前输入

决定状态转移。提醒学生注意：一定要有状态机开始工作的条件，否则状

态机永远不会工作。输出进程：在Moore状态机中输出只与当前状态相

关，用一个CASE语句完成。

3)在上一步的基础上，对比Moore状态机的VHDL实现，说明Mealy状态

机的实现，仍分为两个进程：确定状态转移的进程Chang_State，决定输

出值的进程Output_Process。由于Mealy状态机与Moore状态机的区别只

在输出Dout 同时与当前状态Si 和当前输入有关。因此Chang_State进程

的实现与Moore机相同。输出由当前状态和当前输入共同决定，因此输出

进程 Output_Process也是CASE嵌套IF的格式，与状态转移进程类似。

第九次课

内容：用状态机实现交通灯控制器

教学目的：掌握使用状态机实现数字系统设计的方法。

教学重点、难点：在 Quartus II 中状态机的实现方法。

教学方法：图解、举例、演示。

教学过程：

课堂教学实施过程共分四步。

1)说明任务与要求，进行系统分析设计，在此基础上画出系统框图，确定元

件模块和元件接口与连接。回顾在Quartus II 中实现层次化设计过程，用

VHDL语言实现底层模块：计数器和控制器的设计。

2)重点介绍如何用状态机设计控制器，确定状态和状态转移条件，画出状态

转移图，发现这是个Moore状态机。回顾Moore状态机的VHDL实现，

完成对控制器的设计。

3)完成计数器和控制器的设计后，生成相应的计数器和控制器元件符号。按

系统框图建立顶层电路图，编译工程。

第十次课

教学内容：Protel2004项目文件的管理和编辑（一）

教学目标：

1、学会在Protel2004软件中创建相应的各种文件

2、学会在Protel2004文件中创建相应的项目

3、学会在Protel2004文件中创建相应的设计工作区

教学重点：

对Protel2004软件中各种层级，各种种类繁多的文件的识别和创建

教学方法：演示操作法

课时安排：1课时

教学过程：

一、Protel2004包含了三级文件管理模式，分别是设计工作区，项目和文件，级别依次从高到低。而文件有分为好多种类有原理图文件，PCB封装文件，库文件，脚本文件，混合信号仿真文件，又如项目文件中有包含不同项目对应得不同文件。我们只是建立几个常用的文件

二、在Protel2004工作环境中创建原理图文件

1、打开文件/创建/原理图，创建一个原理图文件，并保存。注意器保存位置和保存的文件名称，类型扩展名。

2、打开文件/创建/PCB文件，创建一个PCB文件，并保存。注意器保存位置和保存的文件名称，类型扩展名。

三、在Protel2004工作环境中创建项目文件

打开文件/创建/项目/PCB项目，创建一个PCB项目文件，并保存。注意器保存位置和保存的文件名称，类型扩展名。

四、在Protel2004工作环境中创建项目文件

打开文件/创建/设计工作区，创建一个设计工作区文件，并保存。注意器保存的方法、位置和保存的文件名称，类型扩展名。

以上在保存文件的，项目级工作区的时候有几种不同的方法：

1、在相应的文件上点击右键保存，或另存为

2、在菜单栏中文件中找出相应命令执行保存操作

五、打开工作面板projects.查看他们的结构关系。

教学反思于总结：

在演示教学的同时要注意教学的节奏，应反复演示，是学生能看清楚每一个操作步骤。要求学生对于常用的文件类型的扩展名，图形符号有所了解。

第十一次课

教学内容：原理图的设计基础

教学目标：

1、掌握原理图的一般设计步骤

2、熟悉Protel2004原理图设计工具栏

3、熟练操作原理图的图样的放大于缩小

教学难点：

掌握原理图图样的放大于缩小的操作方法，牢记器快捷键操作。

教学方法：讲授法和演示操作法

课时安排：1课时

教学过程：

一、原理图的一般设计步骤（讲授法）

原理图的设计流程如下：

1、启动Protel2004原理图编辑器

新建一个原理图文件或打开一个原理图文件，都可以启动原理图编辑器，进入原理图设计工作。

这里我们打开Protel2004自带示例中的一个原理图文件。

2、设置原理图图样的大小及版面

3、在图样上放置元器件

4、对所放置元器件进行布局、布线

5、对布局、布线后的元器件进行调整

二、Protel2004 原理图设计工具栏

这里我们打开Protel2004自带示例中的一个原理图文件。

Protel2004为设计者提供了方便快捷的原理图绘制工具，分类放置在不同的工具栏中。这些工具栏，可以通过执行选单命令“视图/工具栏”的下拉菜单进行打开和关闭。

三、图样的放大于缩小：

1、在视图菜单中有一系列的图样于缩小命令，分别执行这些命令，观察图样的变化，并记忆理解这些命令的含义和作用。熟练掌握这些命令的快捷键执行方式。

2、利用键盘实现图样的放大于缩小。

教学反思于总结：

关于原理图设计的一般步骤，学生只要有个大致的了解就可以了，这个过程会在以后的操作中逐渐的熟练起来。儿本节课中第三部分是重点难点。需要学生对于各个命令逐条的反复的操作，观察器变化，这个操作过程是枯燥的，应该尽可能的提高这节课的趣味性。让学生更积极的投入进去。

第十二讲

教学内容：连接线路（一）

教学目标：

1、能够熟练的连接导线

2、学会放置线路节点

3、掌握设置网络标号

教学重点：

1、熟练的在电路中连接导线

2、理解网络标号的含义并能够正确而且熟练的放置网络标号

教学方法：演示教学法，任务完成法

课时安排：2课时

教学过程：

一、连接导线

当所有电路元器件、电源和其他对象放置完毕后，就可以进行原理图中个对象的连线。连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际连通性。

打开任一原理图电路，对所教授内容进行演示。

连线的方法：执行“放置/导线命令”命令，或左键单击wring工具栏中的连接导

线命令。此时光标变为十字状，进入连线状态。当光标到达电气引脚是，会自动出现一个红色的“×”，单击鼠标左键，确定导线的起点，拖动鼠标到终点处，单击鼠标左键，一根导线结束。再次单击开始画第二条导线，也可单击鼠标右键退出连线状态。

Protel2004为设计者提供了四种导线模式：90度走线、45度走线、任意角度走线和自动布线。在画导线过程中，按下shift+space键，可以在各种走线模式间循环切换。

二、放置线路结点

所谓线路结点，是指当两条导线交叉时相连的状况。如果没有结点存在，则认为该两条导线在电气上是不连通的。反之，则连通。

Protel2004是设计者在绘制导线时，将在T字连线处自动产生结点，而在十字处不会自动产生结点，若设计者需要结点则必须由手工放置。

三、设置网络标号

网络标号是实际电气连接的导线的序号。具有相同的网络标号的导线，不管图上是否连在一起，都被看做是同一条导线。它多用于多层次电路或多重式电路的各个模

块电路之间的连接，这个功能在绘制印制电路板时十分重要。

放置网络标签的方法：执行“放置/网络标签”命令，光标变成十字状当网络标签于导线或引脚连接状态时，会出现红色的“×”标志，单击鼠标左键，完成放置。同时对网络标签进行设置。

绘制下列电路图，完成对所学内容的练习

教学反思与总结：

本次课中，导线和网络标签的使用在绘制原理图的过程中是经常使用的，尤其是连接导线，需要反复的练习才能够熟练的掌握。有的学生在连接导线是的终点和下一段导线的起点操作不正确，将单击变为了双击，会造成元器件短路（如下图示例）。还有就是网络标签的放置位置不正确，没有注意到红色小叉的标记，随让标签也是放置在了导线或者元件的附近，但是并未形成成功的连接。

第十三讲

教学内容：原理图的绘制

教学目标：

1、通过实际的大量的练习熟悉并掌握原理图文件的设计步骤

2、通过实际的大量的练习

教学重点：

熟悉并掌握原理图的绘画技巧

教学方法：任务式教学法

课时安排：1课时

教学过程：

绘制下面的原理图，进行练习：

教学反思与总结：

注意I/O端口、总线、网络标签的绘制细节。

《EDA技术及应用》全套教学教案

单元一教学设计 教学内容： 单元一EDA技术 学习任务1 EDA技术 一、认识课程 二、认识EDA技术 三、认识EDA技术的基本特征 学习任务2 可编程逻辑器件芯片 一、认识可编程逻辑器件 二、CPLD基本结构 三、FPGA基本结构 四、Altera公司的可编程逻辑器件汇报总结 评价与考核

教学设计与建议 教学设计：通过学习和查阅资料了解EDA技术，了解EDA技术的基本特征，并熟悉可编程逻辑器件的种类。了解CPLD和FPGA基本结构，熟悉 Altera公司的可编程逻辑器件。 教学建议：建议学生查找EDA技术发展与可编程逻辑器件应用相关资料，进行总结制作PPT,并进行汇报。 知识目标： 1．了解EDA技术 2．了解EDA技术的基本特征 3．了解可编程逻辑器件的种类 4．了解CPLD基本结构 5．了解FPGA基本结构 6．了解Altera公司的可编程逻辑器件 教学重点及难点： 教学重点：可编程逻辑器件种类 教学难点：熟悉Altera公司的可编程逻辑器件 教学载体与资源： 教学资源：教材、PPT、实训室、多媒体设备。 教学方法建议： 讲授与讨论相结合，查阅资料总结汇报。 教学过程： 1.下达任务和要求 2. 教师带领学生共同解析任务 3.学生展开讨论

4.学生查阅资料 5. 总结汇报 考核评价： 1．根据知识掌握情况评价 2．根据资料查找能力和小组汇报情况评价 教学板书： 任务1：EDA技术 认识课程 1．EDA技术是什么？ 2．为什么学习EDA技术？ 3．EDA技术学什么？ 4．EDA技术怎么学？ 相关知识 1．认识EDA技术 EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术是帮助电子设计工程师在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至PCB（印制电路板）的自动设计等。 2．认识EDA技术的基本特征 （1）“自顶向下”设计方法 （2）硬件描述语言 （3）逻辑综合和优化 （4）开放性和标准化 （5）库的引入

(整理)eda技术教案.

EDA技术教案 第一次课 内容： 1)介绍EDA技术的涵义、发展历程和应用领域； 2)介绍EDA技术的主要内容； 3)介绍EDA的工程设计流程； 4)说明本课程的特点与学习方法。 教学目的： 1)通过介绍EDA技术的涵义、发展历程和应用领域，使学生了解本课程的实 际应用很大，调动学生学习这门课程的积极性 2)通过介绍EDA技术的主要内容，使学生了解这门课程要学习什么。在此基 础上说明本课程的特点与学习方法。 3)说明各种通信系统的组成，了解它们的优缺点，出现背景。重点说明数字通 信系统的特定和优点。 4)介绍EDA的工程设计流程，说明当前EDA设计的特点，用软件方式设计 硬件，用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关开发软件自动完成 的，因此类似软件编程，不需太多的低层硬件知识，使学生克服畏难情绪。 教学重点、难点： 1)EDA技术的三个发展阶段以及各阶段的特点； 2)EDA的定义和EDA技术的主要内容； 3)EDA的工程设计流程。 教学方法： 比较、举例、图解。 教学过程： （一）自我介绍，说明课时安排、成绩评定方法、课程定位、教学网站的进入。 （二）讲授新课 课堂教学实施过程共分六步。

1)介绍EDA技术的涵义。 2)说明EDA技术的发展背景，说明EDA技术的三个发展阶段，比较三个阶 段的各解决了什么问题，在此基础上理解各阶段的特点。 3)在第二步理解EDA技术进行电子系统设计的特点的基础上引出并详细说明 EDA的定义，加深对EDA技术的涵义的理解。 4)在第三步详细说明EDA的定义的基础上，引出EDA技术的4个主要内容： 硬件描述语言：设计的主要表达手段；大规模可编程逻辑器件：设计的载体； 软件开发工具：设计的工具；实验开发系统：下载工具及硬件验证工具。再分别介绍EDA技术的4个主要内容：了解常用的硬件描述语言VHDL和Verilog；了解两种常用的大规模可编程逻辑器件FPGA和CPLD以及它们各自的特点；了解主流EDA工具软件；了解本课程使用的西安唐都公司的TD-EAD实验系统 5)说明课程要求：通过学习这门课程要掌握运用EDA开发工具设计开发电子 系统，引出这门课程的特点：实践性强，说明我们的学习方法：抓住一个重点：VHDL的编程；掌握两个工具：Quartus II 和TD-EAD实验系统；运用三种手段：通过案例分析、应用设计和上机实践，实现理论与实践相结合，边学边用，边用边学。 6)用设计一个简单电子系统为例，引出EDA的工程设计流程。说明当前EDA 技术发展的特点：用软件方式设计硬件；用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关开发软件自动完成的；设计过程中可用有关软件进行各种仿真；系统可现场编程，在线升级；整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。现代EDA设计类似软件编程，不需太多的低层硬件知识，使学生克服畏难情绪。同时这里又回顾复习了使用EDA技术进行电子系统设计的特点。最后图解说明EDA的工程设计流程。

EDA技术课程设计报告

课程设计任务书设计题目1：数码管显示数字钟设计

院（系）分管领导：教研室主任：指导教师： 2017年6月23日

目录 第1章引言 0 第2章电路原理 0 第3章程序设计 (1) 顶层模块设计 (2) 时钟分频模块设计 (2) 按键驱动模块设计 (2) 时钟计数模块设计 (3) 整点报时模块 (4) LED灯花样显示模块 (5) 数码管显示模块设计 (5) 第4章调试、测试分析及结果 (7)

调试 (7) 测试分析 (7) 结果 (9) 第5章小结 (10) 参考文献 (11) 附录电路图及程序 (11)

第1章引言 EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。 EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL 或者Verilog HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。 Verilog HDL是一种硬件描述语言，以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。 此次课程设计我们运用QuartusⅡ这个软件，使用Verilog HDL语言进行编程。 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，以便于功能的扩展。 本次课程设计要求利用EDA技术，设计一个数码管显示数字钟的样品，数字钟要求具备以下功能： 1、具有时、分、秒，计数显示功能，以24小时循环计时； 2、具有清零，调节小时、分钟功能； 3、具有整点报时功能，整点报时的同时LED花样显示。 第2章电路原理 数码管显示数字钟设计,运用到8位数码管，要求其中6位数码管动态显示，分别显示时、分、秒的计数，同时对时间进行设置，数字钟的总体功能按照要求可以分为基本的数字时钟显示（具有时、分、秒，计数显示功能，以24小时循环计时）、手动校准（具有清零，调节小时、分钟功能）、整点报时、LED灯花样显示

EDA课程设计

课程设计说明书 课程：EDA技术基础 题目：数字钟的设计 闹钟与整点报时模块 学生姓名：XXX 学号201265110204 班级 :1203班 专业：电子信息与科学 指导教师：XXX 2014年12月20日 长沙理工大学课程设计任务书 物理与电子科学学院电子信息与科学专业1203班姓名王玲课程名称EDA技术基础 题目数字钟的设计

长沙理工大学课程设计成绩评定表

目录 1数字钟设计闹钟模块基本任务要求4 2设计思想4 3简述闹钟模块的输入与输出5 4分进程描述6 5仿真结果与分析7 6简述数字钟的设计总成果10 7总结11 参考文献13 代码附件13

基本任务要求：运用QuartusⅡ13.1软件平台，用VHDL语言描述并设计的闹钟模块满足可调闹钟时间，当时钟时间到达闹钟时间后会响闹铃，（由于实验室权限问题会以FPGA开发板上12个LED灯交替发光来表现）；整点报时过程表现为整点的前十秒内响铃，（以FPGA开发板上一个LED灯交替发光来实现）。 设计思想：闹钟模块要以分频模块、计数器模块和译码显示模块为基础，将闹钟模块分为三个进程，一个进程用来实现调闹钟，一个进程来实现闹响闹钟（即实现LED灯交替发光），另一个进程来是实现整点报时。 （上面截图为数字钟整体编译后的RTL电路的闹钟模块） 简述闹钟模块图的输入与输出：上图中的输入粗黑实线为计数器模块输出的小时、分钟的高低位和秒钟的高位（都用四位的二进制表示）；输出的粗黑实线为定的闹钟时间（包括小时和分钟），将送到译码显示模块显示闹钟时间，闹钟时间与时钟都在FPGA上的数码管显示，用二选一实现交替显示。clk和clk1都是经过分频器分出的不同频率的信号分别用于整点报时的闪灯脉冲与闹钟调时、闹响的闪灯脉冲。

EDA技术实验教案

课程教案 课程名称：EDA技术实验 任课教师：王小虎 所属院部：电气与信息工程学院 教学班级：自本1201-02 教学时间：2014—2015学年第二学期

湖南工学院课程基本信息

P 1 实验一原理图的绘制 一、本次课主要内容 绘制一张完整的电源电路原理图. 1．绘制电源电路的原理图，并填上正确的封装，完成后将文件存盘。 2．对完成的电路图进行ERC校验，若有错误，则加以改正，直到校验无误后， 存盘. 2．对修改后的电路图进行编译，产生网络表文件，将网络表文件存盘后退出 3．根据以上的实验内容写出实验报告，并将绘制好的完整电源电路图打印出来 贴在报告中，分析实验过程中遇到的问题，总结用到的知识点。 二、教学目的与要求 1．熟练掌握PROTEL99的基本操作。 2．学会绘制电路原理图。 3．掌握电路图的ERC校验、电路错误修改和网络表的生成 三、教学重点难点 重点：调用元件；创建原理图元件库；网络标号。 难点：原理图元件库的创建 四、教学方法和手段 采用课堂讲授大概20分钟时间，对原理图绘制的方法与技巧运用多媒体进行演 示、制作教学幻灯片。 五、作业与习题布置 写出完整的实验报告，并回答下面问题。 1、为什么要给元器件定义封装形式？是否所有原理图中的元器件都要定义封装 形式？ 2、放置元器件时系统提示没有打开元器件库，应如何解决？ 3、使用网络标号时应注意哪些问题？ 4、总线和一般连线有何区别？使用中应注意哪些问题？

P 2 实验一原理图的绘制 一、实验目的 （1）熟练掌握PROTEL99的基本操作。 （2）学会绘制电路原理图。 （3）掌握电路图的ERC校验、电路错误修改和网络表的生成。 二、实验内容与步骤 （1）新建文档，设置参数的基本操作。进入ADV ANCED SCHEMATIC，新建一张原理图，并设置它的工作空间参数和文档参数。其中，电路图大小设置为A4， 横向放置，标题栏选择标准标题栏，栅格大小均选为20mil。 （2）装入元器件库。执行相关命令， （3）放置元器件。按照如图1-1所示，从元器件库中放置相应的元器件到电路图中，并对元器件做移动，旋转等操作，同时进行属性设置。各元器件的元器 件标号及标称值均采用小四号宋体，完成后将文件存盘。 （4）全局修改。利用SCH的全局修改功能，将图1-1中电阻的标号和标称值均由小四号宋体改为五号黑体，并将电阻的编号R*由大写改为小写r*，完成后将 文件改名存盘。 （5）绘制电源电路图。按照如1-1所示，绘制电源电路的原理图，并填上正确的封装，完成后将文件存盘。 （6）对完成的电路图进行ERC校验，若有错误，则加以改正，直到校验无误后，存盘 （7）对修改后的电路图进行编译，产生网络表文件，将网络表文件存盘后退出

可编程逻辑器件与EDA技术实验教案

PLD实验教案电信学院通信系

序言 PLD实验是电信专业的一门专业实验课程，对电信专业的学生具有非常重要的作用。本实验课与理论课同时进行，与理论课有着较密切的联系。因此同学们在做本实验之前必须具备以下的基础知识： 1、数字电路的基础知识； 2、电子计算机常用操作系统的使用方法； 3、一定的英语基础； 4、必须有一定的理论知识做基础，与理论课同时进行。 PLD（可编程逻辑器件）是与ISP（在系统可编程）技术和EDA（电子设计自动化）工具紧密结合、同时进行的。它代表了数字电信领域的最高水平，给数字电路的设计带来了革命性的变化。从70年代第一片可编程逻辑器件PROM的诞生到现在的CPLD/FPGA，数字系统的设计发生了本质的变化。从传统的对电路板的设计到现在的基于芯片的设计，使得数字系统设计的效率大大提高，产品更新速度大大加快，设计周期大大变短。所以同学们学习本课程有着非常重要的意义。 本实验不同于其它实验，他的实验手段和实验方法都有了重大的变化，主要体现在以下几个方面： 首先：实验方法不同 本实验是在PC平台上，用原理图或文本进行输入，然后进行编译，通过之后再进行波形仿真，如有缺陷，再回过头去对源文件进行修改。其流程图如下： 其次：实验手段不同 本实验是利用ISP技术、采用EDA工具、应用PLD器件，在PC平台上进行的。第三、本实验课的目的 学生学习完本实验课后，应达到如下的要求： 1、能熟练使用本实验的配套EDA软件Mux+plusⅡ； 2、掌握PLD芯片的基本使用方法，能用现代数字系统的设计方法进行基本的数字 系统设计； 3、掌握图形编辑和VHDL文本编辑两种设计方法，重点是VHDL文本编辑； 4、具备基本的开发能力，为后续学习打下坚实的基础。

EDA技术实践课程设计--24进制计数器课件

东北石油大学EDA技术实践课程设计 课程EDA技术实践课程设计 题目24进制计数器 院系电气信息工程学院电气系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 年7月25日

EDA技术实践课程设计任务书 课程EDA技术实践课程设计 题目24进制计数器 专业电气工程及其自动化姓名学号 主要内容： 1.熟练掌握Quartus II软件的使用。 2.熟练掌握在QuartusII平台上用原理图或者VHDL语言进行电路设计的方法。 3.学会用例化语句对EDA电路设计中顶层电路进行描述。 基本要求： 1.熟悉仿真开发软件Quartus II的使用； 2.根据功能要求，用原理图或文本输入方式完成设计； 3.用Quartus II做波形仿真调试； 4.下载至EDA试验仪调试设计。 主要参考资料： [1]潘松，黄继业. 《EDA技术实用教程》［M］.北京：科学出版社，2002. [2]卢杰，赖毅. 《VHDL与数字电路设计》［M］.北京：科学出版社，2001. [3]张明. 《Verilog HDL实用教程》［M］.成都：电子科技大学出版社，1999. [4]郑家龙，王小海，章安元.《集成电子技术基础教程》［M］.北京：高等教育出版社，2002. [5]王金明，杨吉斌. 《数字系统设计与Verilog HDL》［M］.北京：电子工业出版社，2002. 完成期限 指导教师 专业负责人 年7 月18日

目录 1设计 (1) 2方案选择与电路原理图的设计 (1) 2.124进制计数器的基本原理 (1) 2.2设计流程图 (1) 2.3原理图 (1) 374LS161元件说明 (2) 3.1 简介 (2) 3.274ls161管脚图与介绍 (2) 3.374ls161功能表 (3) 3.474ls161主要特点 (3) 4设计过程 (4) 4.1新文件的建立 (4) 4.2宏功能模块的使用 (5) 4.3普通元件的添加 (8) 4.4 电路连接 (9) 5功能仿真 (9) 6出现的问题及调试方法 (11) 7总结 (11) 参考文献 (12) 附录VHDL语言编写的该程序清单 (13)

EDA技术实践课程设计--24进制计数器

E D A技术实践课程设计 --24进制计数器 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

东北石油大学EDA技术实践课程设计 年 7月 25日

EDA技术实践课程设计任务书 课程 EDA技术实践课程设计 题目 24进制计数器 专业电气工程及其自动化姓名学号 主要内容： 1.熟练掌握Quartus II软件的使用。 2.熟练掌握在QuartusII平台上用原理图或者VHDL语言进行电路设计的方法。 3.学会用例化语句对EDA电路设计中顶层电路进行描述。 基本要求： 1.熟悉仿真开发软件Quartus II的使用； 2.根据功能要求，用原理图或文本输入方式完成设计； 3.用Quartus II做波形仿真调试； 4.下载至EDA试验仪调试设计。 主要参考资料： [1]潘松，黄继业. 《EDA技术实用教程》［M］.北京：科学出版社，2002. [2]卢杰，赖毅. 《VHDL与数字电路设计》［M］.北京：科学出版社，2001. [3]张明. 《Verilog HDL实用教程》［M］.成都：电子科技大学出版社，1999. [4]郑家龙，王小海，章安元.《集成电子技术基础教程》［M］.北京：高等教育出版社，2002. [5]王金明，杨吉斌. 《数字系统设计与Verilog HDL》［M］.北京：电子工业出版社，2002. 完成期限 指导教师 专业负责人 年 7 月18日

目录 1设计 (1) 2方案选择与电路原理图的设计 (1) 2.124进制计数器的基本原理 (1) 2.2设计流程图 (1) 2.3原理图 (1) 374LS161元件说明 (2) 3.1 简介 (2) 3.274ls161管脚图与介绍 (2) 3.374ls161功能表 (3) 3.474ls161主要特点 (3) 4设计过程 (4) 4.1新文件的建立 (4) 4.2宏功能模块的使用 (5) 4.3普通元件的添加 (8) 4.4 电路连接 (9) 5功能仿真 (9) 6出现的问题及调试方法 (11) 7总结 (11) 参考文献 (12) 附录VHDL语言编写的该程序清单 (13)

EDA技术教学大纲

《EDA技术》课程教学大纲 学分：4 学时：64（讲课：32学时；实验：32学时） 适用专业：电子设备与运行管理、电子信息工程、通信工程。 教材：《EDA技术实用教程》潘松、黄继业编，科学出版社，2002年10月 开课院系：电子与信息技术系 第一章绪论 内容：EDA技术简介 重点：EDA的含义、范畴及发展现状 教学要求：对EDA具有初步了解 第二章EWB 内容：EWB软件的使用 重点：EWB的基本操作，EWB仪器、仪表的使用与电路设计，电路仿真常用分析方法 难点：电路仿真常用基本方法 实验：EWB的基本操作 教学要求：学会使用EWB电路仿真软件，初步能利用仿真软件对电路进行分析 第三章Protel 内容：原理图的绘制，PCB的设计 重点：SCH原理图和PCB电路板图的绘制 难点：PCB的设计 实验：原理图的绘制及PCB的设计 教学要求：掌握电路原理图的设计方法，学会使用Protel来设计PCB电路板，主要是掌握PCB的设计规则 第四章VHDL 内容：学会使用MAXPLUS II软件，了解VHDL编程语言，能进行至少一个电子技术综合问题的设计 重点：MAXPLUS II的使用，VHDL编程语言 难点：VHDL编程语言 实验：VHDL语言，电子技术综合实验 三、建议教材与参考书 1、《EDA技术基础》郭勇、许戈、刘豫东编，机械工业出版社，2001年7月 2、《EDA技术实用教程》潘松、黄继业编，科学出版社，2002年10月 四、说明 1、本课程的教学需由熟悉电子技术、EDA技术的教师担任，以满足理论和实践教学的

需要 2、本课程开设之前应开设《电子技术》课程。 3、本课程的教学理论教学和实践教学并重。 4、本课程的重点是使学员掌握常用的EDA软件及简单的应用系统开发 5、本教学大纲也适用于机电工程及自动化、机电一体化、工业自动化等专业。

EDA技术课程设计报告

课程设计任务书 设计题目1：数码管显示数字钟设计 学生姓名 课程名称EDA技术课程设计专业班级 地点起止时间2017年6月19日— 6月23日 设 计 内 容 硬件设计及样品制作 设计参数1、具有时、分、秒，计数显示功能，以24小时循环计时； 2、具有清零，调节小时、分钟功能； 3、具有整点报时功能，整点报时的同时LED花样显示。 设计进度1.2017年6月19日—20日查阅资料，确定设计方案 2.2017年6月21日—22日程序设计和硬件调试 3.2017年6月23日撰写课程设计报告，答辩 设计成果1. 设计说明书一份（不少于2000字）； 2. 样品一套。 参考资料1.周润景等，基于Quartus II的FPGA/CPLD数字系统设计实例，电子工业 出版社，2010 2.夏宇闻，Verilog数字系统设计教程（第二版），北京航空航天大学出版 社，2014 说明1．本表应在每次实施前由指导教师填写一式2份，审批后所在系（部）和指导教师各留1份。2．多名学生共用一题的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。3．若填写内容较多可另纸附后。 院（系）分管领导：教研室主任：指导教师： 2017年 6月 23日

EDA技术课程设计报告 目录 第1章引言 (1) 第2章电路原理 (2) 第3章程序设计 (3) 3.1 顶层模块设计 (3) 3.2 时钟分频模块设计 (4) 3.3 按键驱动模块设计 (4) 3.4 时钟计数模块设计 (4) 3.5 整点报时模块 (5) 3.6 LED灯花样显示模块 (7) 3.7 数码管显示模块设计 (7) 第4章调试、测试分析及结果 (10) 4.1 调试 (10) 4.2 测试分析 (10) 4.3 结果 (12) 第5章小结 (13) 参考文献 (14) 附录电路图及程序 (15)

EDA技术--教学大纲

《EDA技术与HDL语言》课程教学大纲 一、《EDA技术与HDL语言》课程说明 （一）课程代码：0711018 （二）课程英文名称：EDA technology and HDL language （三）开课对象：电子信息工程技术专业学生 （四）课程性质： 本课程是一门专业主干课程，是数字电子技术的一门后续课程；本课程的目的是让学生掌握PLD器件的使用方法，培养HDL语言的编程能力，形成数字系统设计的初步能力；本课程的先修课程为：模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及其接口技术。 （五）教学目的： 本课程让学生掌握PLD器件的使用方法，培养HDL语言的编程能力，形成数字系统设计的初步能力。 （六）教学内容： 本课程主要介绍PLD器件的基本结构、工作原理、PLD的种类；HDL语言相关语法、设计方法以及调试软件QUARTUSⅡ的使用方法。 （七）学时数、学分数及学时数具体分配 学时数：72学时 学分数：4学分 （八）教学方式 以多媒体技术为主要手段的理论教学及实践教学 （九）考核方式和成绩记载说明 考核方式为考试。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩、实验成绩、期末成绩评定，平时成绩占20%，实验成绩10%，期末成绩占70% 。

二、讲授大纲与各章的基本要求 第1章概述 教学要点： 通过本章的学习，使学生初步了解EDA的基本知识、常用的EDA基本工具使用方法和目标器件的结构原理。 教学时数：4学时 教学内容： 第一节 EDA技术 第二节 EDA技术应用对象 第三节 VHDL 第四节 EDA的优势 第五节面向FPGA的EDA开发流程 一设计输入 二综合 三适配(布线布局) 四仿真 第六节 PLD 一 PLD的分类 二 PROM可编程原理 三 GAL 第七节 CPLD的结构与可编程原理 第八节 FPGA的结构与工作原理 一查找表逻辑结构 二 FPGA的结构与原理 第九节硬件测试技术 一内部逻辑测试 二 JTAG边界扫描测试 第十节 FPGA／CPLD产品概述 一 Altera公司FPGA和CPLD器件系列 二 Lattice公司CPLD器件系列 三 Xilinx公司FPGA和CPID器件系列 第十一节编程与配置 第十二节 FPGA配置器件 第十三节 Quartus II

EDA技术课程设计题目与任务

五课程设计题目与内容 1. 电子秒表设计 内容及要求： 完成具有多计数功能的秒表，并可将结果逐一显示在7 段数码管上，具体要求如下： (1)输入时钟10khz ，采用Altera EP1C6Q240C8 FPGA ； (2)异步、同步复位，计时精度1ms,最大计时240秒； (3)至少对 6 个目标计时，并可显示于7 段数码管，格式为xxx.yyy ，秒为单位； ( 4)计时值可逐一顺序回显； ( 5)按下一次终止键完成一个对象的计时,计时间隔小于最大计时值； ( 6)完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、功能仿真、约束与综合、布局布线、时序仿真、下载验证等。 进度安排： 本设计持续10天,其中最后一天(依例周五)为答辩时间。 第1-2 天：讲解题目,准备参考资料,检查、调试实验软硬件,进入设计环境,开始设计方案和验证方案的准备； 第3-4 天：完成设计与验证方案,经指导老师验收后进入模块电路设计； 第5-7 天：完成模块电路设计,进行代码输入,并完成代码的初步仿真； 第8-9 天：代码功能仿真正确,约束设计,综合、下载,实现设计目标,并指导老师验收设计；整理设计资料,撰写报告、准备答辩； 第10 天：验收合格后进行答辩。 选题：限2人：共同进行电路和验证方案设计，1人仿真，另1人FPGA实现

2. aval on 总线从接口设计 内容及要求： 实现Altera 的NiosII CPU 外部总线接口电路，完成存储器的读写操作。 (1) CPU采用Altera Nios n； ( 2)接口电路采用同步操作，注意时钟的选择； ( 3)寻址空间0x8000~0x8ffff ，数据总线宽度8 比特； ( 4)存储器的种类为寄存器即可，具有读写功能； ( 5) avalon 总线接口为slave ； (6)下载验证时要和CPU一同实现相应的功能，软件进行读写操作。 进度安排： 本课程设计持续10 天，其中最后一天( (依例周5)为答辩时间。 第1-2 天：讲解题目，准备参考资料，检查、调试实验软硬件，进入设计环境，开始设计方案和验证方案的准备； 第3-4 天：完成设计与验证方案，经指导老师验收后进入模块电路设计； 第5-7 天：完成模块电路设计，进行代码输入，并完成代码的仿真； 第8-9天：约束设计，与CPU集成综合、下载，用c语言实现操作，并指导老师验收设计；整理设计资料，撰写报告、准备答辩； 第10 天：验收合格后进行答辩。 选题：限 2 人：共同进行电路和验证方案设计， 1 人逻辑电路设计与仿真，另1人系统集成及软件代码设计

跑马灯设计方案EDA课程设计方案

第一章设计内容与设计方案 1.1课程设计内容 控制8个LED进行花样性显示。 设计4种显示模式：s0，从左到右逐个点亮LED；s1，从右到左逐个点亮LED；s2，从两边到中间逐个点亮LED；s3，从中见到两边逐个点亮LED。 4种模式循环切换，复位键（rst）控制系统的运行停止。数码管显示模式编号。 可预置彩灯变换速度，4档快、稍快、中速、慢速，默认工作为中速。 1.2设计方案 在掌握常用数字电路功能和原理的基础上，根据EDA技术课程所学知识，以及平时实验的具体操作内容，利用硬件描述语言HDL，EDA软件QuartusⅡ和硬件平台cycloneⅡFPGA进行一个简单的电子系统设计，本次课程设计采用Verilog HDL硬件描述语言编写控制程序，应用Quartus Ⅱ软件实现仿真测试。采用FPGA芯片对LED灯进行控制，使其达到流水跑马灯显示的效果，LED灯采用共阳极接法，当给它一个低电平时，LED点亮，我们利用移位寄存器使各输出口循环输出高低电平，达到控制的目的。

2.1设计原理及设计流程 本次试验我所完成的内容是跑马灯的设计，下面我简单的进行一下原理的阐述。 跑马灯课程设计的要求是控制8个LED进行花样显示，设计四种显示模块：第一种显示是从左向右逐个点亮LED。第二种显示：从右向左逐个点亮LED。第三种显示：从两边向中间逐个点亮LED。第四种显示：从中间到两边逐个点亮LED。四种显示模式循环切换，并带有一位复位键控制系统的运行停止。为了完成要求的效果显示，由于要求比较简单，所以不用分为很多模块来具体控制，所以我先择利用移位寄存器来完成灯的点亮，我们将LED灯采用共阳极接法，当给于低电平时点亮，那么当我们需要点亮某位LED灯时，只需在该位上赋予低电平即可，比如：如果我们要实现8个数码灯从左到右依次点亮，那么我们就可以给这8个数码灯分别赋值10000000，经过一段时间的延时后再给其赋值01000000，再经过一段时间延时后再给其赋值00100000，依次类推，则最后一种赋值状态为00000001，这样就得到了相应的现象。同理，要实现数码灯从右向左依次点亮，从中间向两端依次点亮，从两端向中间依次点亮都可以采用这样赋值的方法。为了达到四种显示模式循环切换的目的，可以将以上的所有赋值语句以顺序语句的形式置于进程中，这样在完成了一种显示方式后就会自动进入下一种设定好的显示模式，如此反复循环。当需要程序复位时，只需按下rst键即可，程序不管走都那里，执行那条语句，只要确定复位键按下时，程序立刻返回到程序执行语句的第一步，程序接着进行新的循环点亮。

EDA技术课程设计之六位频率计的设计

目录 一概述............................................................................................................................................. - 1 - （一）设计背景及意义 (1) （二）设计任务与要求 (1) 二六位频率计的工作原理............................................................................................................. - 1 -三六位频率计的设计与仿真......................................................................................................... - 2 - （一）六位十进制频率计的设计与仿真 (2) （二）六位十六进制频率计的设计与仿真 (5) 四调试过程、测试结果及分析 ..................................................................................................... - 8 - （一）六位十进制频率计的测试结果与分析 (8) （二）六位十进制频率计扩展功能的测试结果与分析 (9) （三）六位十六进制频率计的测试结果与分析 (10) 五课程设计体会........................................................................................................................... - 11 -六参考文献................................................................................................................................... - 11 -

EDA技术课程设计任务书2015

课程设计(论文)任务书 电气与电子工程学院电子信息工程专业2013- 2班 一、课程设计(论文)题目数字频率计 二、课程设计(论文)工作自 2015 年12 月28 日起至2016 年1 月 8 日止。 三、课程设计(论文) 地点: 电子测控实验室 四、课程设计(论文)内容要求： 1）课程设计任务： 1：设计一个能测量方波信号的频率的频率计。 2：测量的频率范围是0~999999 hz。 3: 测量结果用十进制数显示。 4: 量程自动切换，超限报警。 2）课程设计论文编写要求 （1）课程设计任务及要求 （2）总体电路设计 （3）模块设计---给出各个模块的详细设计思路 （4）管脚绑定---列表或截图给出管脚绑定情况 （5）仿真及FPGA开发板调试---给出运行仿真波形截图，分析运行结果。 （6）设计体会与小结---设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。 （7）参考文献（必须按标准格式列出，可参考教材后面的参考文献格式） （8）报告按规定排版打印，要求装订平整，否则要求返工； （9）课设报告的装订顺序如下：封面---任务书---中文摘要---目录----正文---附录(代码及相关图片) （10）严禁抄袭，如有发现，按不及格处理。 3）课程设计评分标准： （1）学习态度：10分；

（2）系统设计：20分； （3）代码调试：20分； （4）回答问题：20分； （5）论文撰写：30分。 4）课程设计进度安排 进度安排： 本设计持续10天，其中最后一天为答辩时间。 第1-2天：讲解题目，准备参考资料，检查、调试实验软硬件，进入设计环境，开始设计方案和验证方案的准备； 第3-4天：完成设计与验证方案，经指导老师验收后进入模块电路设计； 第5-7天：完成模块电路设计，进行代码输入，并完成代码的初步仿真； 第8-9天：代码功能仿真正确，约束设计，综合、下载，实现设计目标，并指导老师验收设计；整理设计资料，撰写报告、准备答辩； 第10天：验收合格后进行答辩。 学生签名： 2015 年12 月28 日 课程设计(论文)评审意见 （1）学习态度（10分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）系统设计（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）代码调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）论文撰写（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； 评阅人：职称： 2016 年 1 月10 日

EDA技术课程设计-脉冲按键电话显示器.

课程EDA技术课程设计 题目脉冲按键电话显示器 专业电子信息工程 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容： 设计一个准确地反映按键数字具有8位显示的电话按键显示器，该电话显示器要求具有重拨的功能，当按下重拨键时，能够显示最后一次输入的电话号码。 基本要求： 1、设计一个具有8位显示的电话按键显示器； 2、能准确地反映按键数字； 3、显示器显示从低位向高位前移，逐位显示按键数字，最低位为当前输入位； 4、设置一个“重拨”键，按下此键，能显示最后一次输入的电话号码； 5、挂机2秒后或按熄灭按键，熄灭显示器显示。 主要参考资料： [1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005. [2] 康华光主编.电子技术基础模拟部分. 北京：高教出版社,2006. [3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003. 完成期限2011.3.11 指导教师 专业负责人 2011年3月7日

一、总体设计思想 1.基本原理 本次课程设计是用VHDL语言实现一个能准确地反映按键数字、具有8位显示的电话按键显示器。摘机时开始工作，显示器显示从低位向高位前移，逐位显示按键数字，最低位为当前输入位；设置一个“重拨”键，按下此键能显示最后一次输入的电话号码；挂机2秒后或按熄灭键，熄灭显示器显示。 本文设计的脉冲按键电话显示器由五个模块组成：按键电路、译码器、移位寄存、锁存器和数码管显示电路，其中移位寄存、锁存器和数码管译码显示电路为系统的主要组成部分。 （1）按键电路模块。提供“0”到“9”数字按键的输入，同时设置有拨号键，清除键，挂机键和重拨键。 （2）译码电路模块。译码器有两个功能。第一，把输入的一位键值转换成四位BCD码；第二，把4位二进制码译成相应的数码管输出显示码。 BCD码对应的七段数码管显示如下表： BCD码对应的数码管显示

EDA课程设计洗衣机控制器要点

东北石油大学课程设计 2014年 3 月7日

东北石油大学课程设计任务书 课程EDA技术课程设计 题目洗衣机控制器 专业电子信息工程姓名学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容： 设计一个洗衣机控制器，要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。设定洗衣机的工作时间，要洗衣机在工作时间内完成：定时启动→正转20秒→暂停10秒→反转20秒→暂停10秒→定时未到回到“正转20秒→暂停10秒→……”，定时到则停止，同时发出提示音。 基本要求： 1、设计一个电子定时器，控制洗衣机作如下运转：定时启动→正转20秒→暂停10秒→反转20秒→暂停10秒→定时未到回到“正转20秒→暂停10秒→……”，定时到则停止； 2、若定时到，则停机发出音响信号； 3、用两个数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机；洗涤过程由“开始”信号开始； 4、三只LED灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。 主要参考资料： [1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005. [2] 康华光主编.电子技术基础模拟部分. 北京：高教出版社,2006. [3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003. 完成期限2014.3.7 指导教师 专业负责人 2014年3月3日

一、设计思想 1.基本原理 洗衣机控制器的设计主要是定时器的设计。由一片FPGA和外围电路构成了电器控制部分。FPGA接收键盘的控制命令，控制洗衣机的进水、排水、水位和洗衣机的工作状态、并控制显示工作状态以及设定直流电机速度、正反转控制、制动控制、起停控制和运动状态控制。对芯片的编程采用模块化的VHDL (硬件描述语言)进行设计，设计分为三层实现，顶层实现整个芯片的功能。顶层和中间层多数是由VHDL的元件例化语句实现。中间层由无刷直流电机控制、运行模式选择、洗涤模式选择、定时器、显示控制、键盘扫描、水位控制以及对直流电机控制板进行速度设定、正反转控制、启停控制等模块组成，它们分别调用底层模块。 2.设计框图 图1 设计框图 用两位数码管预置洗涤时间(分钟数)，洗涤过程在送入预置时间后开始运转，洗涤中按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，用LED表示电动机的正、反转，如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 二、设计步骤和调试过程 1、模块设计和相应模块代码 洗衣机控制器电路主要有五大部分组成，包括：减法计数器、时序控制电

eda课程设计1203010

《EDA技术》 课程设计报告 题目： FPGA数字时钟设计 班级： 12电信本2 学号： 1203010211 姓名：高翔 同组人员：汤吉鑫王正提 指导教师：杨祖芳 2015年 5月1日

目录 1 设计任务 (1) 2 总体设计方案 (1) 2.1 设计思路 (1) 2.2 总体设计框图 (1) 3 单元电路设计 (1) 3.1 秒计数器模块设计与实现 (1) 3.2 分计数器模块设计与实现 (3) 3.3 时计数器模块设计与实现 (4) 3.4 校准模块 (5) 3.5 BCD七段显示译码器 (5) 3.6 3-8线译码器模块设计与实现 (6) 3.7 分频器的设计与实现 (7) 3.8 去抖模块 (7) 3.9 动态扫描数码显示器 (8) 3.10 顶层原理设计图 (8) 4 硬件测试与结果分析 (9) 4.1 硬件测试 (9) 4.2 测试过程及结果分析 (9) 5 收获与体会 (10) 参考书目 (10) 附录 (11)

1 设计任务 设计并实现具有一定功能的数字钟。包括清零、置数、计数、报时等功能。 （1）具有时、分、秒计数显示功能，且以24小时循环计时。 （2）具有清零的功能，且能够对计时系统的小时、分钟进行调整。 （3）具有整点报时功能。 2 总体设计方案 2.1 设计思路 本设计采用层次化设计方式，先设计数字时钟的底层器件：秒计数器、分 计数器、时计数器、bcd 七段显示译码器、3-8译码器、分频器、动态扫描数码显示器。顶层采用原理图设计方式，将所设计的底层器件连接起来构成一个具有计时和调时功能的数字时钟。 2.2 总体设计框图 图2-2 设计框图 3 单元电路设计 3.1 秒计数器模块设计与实现 计时模块使用的时钟信号为1Hz 。秒计时模块为60进制计数器，也可以看为个位为10进制十位为6进制。当秒的个位显示到9时，下一秒向十位进1 并将个位重新归零并开始计数，当十位为5个位为9时，计时器下一秒向分计数器进1并同时将秒计时器个位、十位归零。也可以看成计时器从00开始计数到59，当秒显示为59时，下一秒将显示00并从新开始计数，同时向分位为进1。当秒计时模块中扫描到有按键按下时，直接向分计时器进1，但不影响秒计时器的正常计数(扫描按键是

EDA技术课程设计 矩形波

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名（学号）： 专业班级：电信班 课程名称：EDA技术课程设计 学年学期： 2 013 —2 014学年第2 学期指导教师：于国庆 2 0 14 年6 月 课程设计成绩评定表

学生姓名学号1107012 成绩 学生姓名学号1107012 成绩 学生姓名学号1107012 成绩 学生姓名学号1107012 成绩 学生姓名学号1107012 成绩 总成绩 专业班级电信班起止时间2014/6/13—2014/6/20 1Hz-10KHz任意频率矩形波发生器 设计题目 指 导 教 师 评 指导教师： 语 年月日 目录

一、设计要求 (3) 二、单元模块设 (4) 2.1分频电路 (4) 2.2占空比设计思路 (4) 2.3频率显示设计思路 (4) 三、系统设计 (5) 3.1 DDS基本结构 (5) 3.2 总体原理 (5) 四、仿真与调试 (5) 4.1主程序 (5) 4.2按键去抖程序 (13) 4.3仿真图 (15) 4.4引脚锁定 (16) 五、发现的问题和改进方法 (17) 六、协同与分工 (17) 七、心得体会（总结） (17) 八、参考文献 (18) 摘要

频率合成技术是将一个（或多个）基准频率变换成另一个（或多个）合乎质量要求的所需频率的技术。在通信、雷达、导航、电子侦察、干扰与抗干扰等众多领域都有应用。随着各种频合成器和频率合成方案的出现，频率合成技术得到了不断的发展。 1971年3月美国学者J.Tierncy，C.M.Rader和B.Gold首次提出了直接数字频率合成（DDS__Direct Digital Synthesis）技术。这是一种从相位概念出发直接合成所需要的波形的新的全数字频率合成技术。同传统的频率合成技术相比，DDS 技术具有极高的频率分辨率、极快的变频速度，变频相位连续、相位噪声低，易于功能扩展和全数字化便于集成，容易实现对输出信号的多种调制等优点，满足了现代电子系统的许多要求，因此得到了迅速的发展。 基于DDS的优点，本课设中采用此设计方法来完成课设任务。 一、设计要求 功能：采用直接数字频率合成(DDS)技术原理设计，由按键设置输出频率，数码管低5位显示输出频率值；按键设置输出信号占空比，数码管高两位显示输出信号占空比，占空比类型为固定为7种：8:1、4:1、2:1、1:1、1:2、1:4、1:8、，对应显示为：8.1、4.1、2.1、1.1、1.2、1.4、1.8。 要求：输出频率设定采用5个按键，分别对频率值的个位、十位、百位、千位及十千位设置，按键时对应位的数值+1,0~9循环，显示值即输出频率值。占空比设置用一个按键，占空比7中类型循环,信号同时输出给蜂鸣器。 发挥：多路信号输出，相位关系可设定；8个led显示相位累加器量值（单点示波器）。 二、单元模块设计思路 2.1 分频电路