摘要：
目标1（知识目标）：学会运用硬件描述语言 VHDL语言进行编程设计的基本方法，理解电子系统的工作原理与设计要求，应用VHDL和软件开发工具进行电子系统设计... 课程名称：EDA技术及应用（+实验）
学时/学分：32+4/2+0.5
先修课程：电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础
适用专业：电子信息工程、计算机科学与技术、物联网、自动化
一、课程介绍
EDA技术是通过软件和硬件的协同规划、协同设计和协同调试来完成电子设计任务的先进的电子设计手段。课程分为理论和实验两部分。
本课程理论部分是研究EDA技术及其应用的专业主干课程，是基础理论应用于工程实践的重要环节之一。课程主要任务是学习运用硬件描述语言VHDL对大规模可编程逻辑器件进行描述的方法，学会利用软件开发工具进行电子系统设计。通过学习，学生能够运用EDA技术进行电子系统设计，具有科学思维和交流沟通能力，能够理论联系实际来分析和解决工程问题，增强创新意识和终身学习意识。
本课程实验部分的主要任务是将EDA技术理论应用于电子系统设计实践中，从而有助于专业理论层面与应用层面的衔接。课程主要内容是学习使用软件开发工具进行编译、仿真，使用实验开发系统进行设计下载与电路测试，应用EDA技术完成电子系统设计。通过项目设计，学生能够加深对EDA技术的理解，经历运用EDA技术进行电子系统设计的基本流程，能够独立设计和实现电子系统，培养工程思维和交流沟通能力，能够理论联系实际来分析和解决工程问题，具有较强创新意识。
二、课程目标
目标1（知识目标）：学会运用硬件描述语言 VHDL语言进行编程设计的基本方法，理解电子系统的工作原理与设计要求，应用VHDL和软件开发工具进行电子系统设计，进行软件仿真与硬件测试；能够综合运用数字电子技术、模拟电子技术、EDA技术完成电子系统设计。
目标2（能力目标）：具备应用硬件描述语言进行编程设计的能力，能够对较为综合的电路进行功能划分，能够运用VHDL常用语句和状态机设计、LPM定制等方法对模块进行设计，会利用实验开发系统进行硬件电路测试。具备综合运用技术理论解决实际问题的能力，能够独立思考、创新性地解决问题。
目标3（素质目标）：具有工程思维和创新意识，能够理论联系实际，创新性地完成设计，对设计与实验中出现的问题，能够独立分析与解决。具有终身学习的意识，对待学习和任务具有责任感。
三、教学内容、要求及考核方式
章节
主要内容
教学要求
学时
教学
方法和手段
对应的课程
目标
课内
课后
第一章 概述
EDA技术简介
通过EDA技术简介，学生能够了解EDA技术的涵义、EDA技术的发展历程；了解EDA设计流程、EDA常用工具。
讲授法
1，2
第二章CPLD/FPGA结构与工作原理
CPLD/FPGA结构与原理
学习CPLD/FPGA结构与原理，了解PLD的种类及分类方法；熟悉复杂可编程逻辑器件（CPLD）的基本结构、编程方式；了解FPGA的结构、配置模式；了解各大公司的主流器件产品；能结合开发应用的实际，恰当选择CPLD和FPGA。
讲授法
1，2
第三章VHDL结构与要素
VHDL语言的基本结构和VHDL语言的基本要素。
通过学习，学生能够编写简单的、基本结构完整的程序，涉及的基本要素能够符合VHDL语言的语法规定。
讲授法讨论法
课后作业；编写基本门电路、计数器的设计程序，为编译仿真做准备。
1，2，3
第四章QuartusII应用指南
学习并实践软件开发工具的使用方法及EDA设计流程
学生会使用软件开发工具进行电路的EDA设计，包括设计输入、编译、布线/适配、仿真。
讲授法讨论法
案例法
课后作业；对基本门电路、计数器的设计程序进行设计输入、编译、仿真。
1，2，3
第五章VHDL基本语句
VHDL几种常用基本语句及其应用
学生能够运用常用语句完成具有一定综合性的电路设计。
16
项目教学法
讲授法
讨论法
结合课后作业设计具有一定综合性的数字电路，并且仿真验证，给出仿真分析
1，2，3
第六章VHDL设计
组合逻辑电路与时序逻辑电路的综合设计，两种重要的EDA设计手段——状态机设计法及LPM定制法
学生能够综合运用VHDL语句以及状态机设计法、LPM 定制法等手段，完成综合性较强的系统设计。
项目教学法
讲授法
讨论法
课后作业；阅读并查阅相关文献，设计动态扫描显示、电机转速/转向控制等系统
1，2，3
合计
32
--
考核及成绩评价标准
（1）平时成绩占30%。评价方式包括：出勤与学习考查学生出勤情况与学习态度
态度；编程设计与仿真考查学生EDA技术基本知识的掌握情况以及应用所学理论、运用开发工具进行电路设计的能力。
（2）期末考试占70%，为闭卷考试，主要题型有判断、程序纠错、分析程序、程序设计等。其中，基础知识题约占40%，能力题约占60%。
四、实验/实训/上机内容、要求及考核方式
序
号
项目名称
项目内容
学时
项目
类型
每组人数
项目要求
对应课程目标
8位数码扫描显示电路设计
用VHDL语言编程产生节拍脉冲，完成8位数码扫描显示电路。显示字型为“1234567A”或其他自选。将设计下载到可编程逻辑器件中，测试功能。
设计
必做
1,2,3
直流电机的PWM控制
用VHDL语言编程实现直流电机的转速（转向）控制。转速分为至少4个档位，将设计下载到可编程器件中，测试功能。
设计
必做
1,2,3
基于VHDL状态机的A/D采样控制电路设计
设计ADC0809转换控制电路，实现模拟电压的数字转换。转换数据为8位二进制数，动态扫描显示输出。设计下载到可编程器件中，测试功能。
设计
必做
1,2,3
硬件乐曲演奏电路及扩展设计——音乐播放器
设计硬件乐曲演奏电路和音乐播放器。硬件乐曲演奏电路具有7个按键，音乐播放器至少能够存储并播放一首乐曲。
设计
必做
1,2,3
4人抢答电路与8路彩灯控制器
设计一个4人抢答电路，主持人按键则全体清零；一人抢答后，其余人按键无效。
设计八路彩灯控制器，随节拍呈现8种花型，花型自拟。
设计
选做
1,2,3
考核及成绩评价标准
（1）设计操作部分占40%。此部分包括3个方面：学习态度，即出勤情况以及操作中积极解决问题的态度；程序编译结果，程序编译情况（考查学生的编程、编译能力）；仿真结果是否科学、直观（考查仿真方法掌握情况）；硬件测试结果，硬件功能达到设计要求的程度。
（2）设计报告部分占60%。设计报告完成质量——内容完整性、格式规范性、仿真准确程度、结论正确性等。设计报告要求如下：在设计项目中任选其一撰写一份2000字以上设计总结报告，内容包括：文献综述，设计方案，程序设计与仿真分析，电路原理图等；格式包括题目名称、摘要、目录、正文、附录、参考文献等。
五、参考教材
