是否双语 |
 是  否 （非双语课程请保持该选项为“否”） |
一、课程基本信息
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课程编号 |
01100957 |
课程中文名称 |
FPGA逻辑设计实践 |
课程英文名称 |
FPGA Logic Design Practice |
课程类别 |
专业选修课 |
适用年级、专业 |
电子科学与技术专业三年级 |
开课学期 |
第四学期 |
总学时 |
24 |
其中实验（上机）学时 |
24 |
总学分 |
1 |
先修课程 |
数字电路、VHDL、集成电路设计基础 |
后续课程 |
毕业设计 |
课程简介 |
本课程要求学生重点掌握数字系统的设计思想、设计方法，掌握使用硬件描述语言设计硬件电路的方法和技巧，熟悉可编程逻辑器件 FPGA 的结构和工作原理，在掌握 EDA 开发工具 Quartus 的设计、综合、实现、下载以及仿真软件Modelsim进行各种仿真等基本用法基础上，进一步学会这些软件高级功能的使用。结合实验教学一览的实际课题或自选课题设计，将几个环节有机地结合与运用，使学生熟悉 FPGA 系统的开发过程及掌握现代数字系统设计方法 |
建议教材 |
自编 |
参考资料 |
无 |
二、课程教学目标
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1 |
品德修养：具有坚定正确的政治方向、良好的思想品德和健全的人格，热爱祖国，热爱人民，拥护中国共产党的领导；具有正确的世界观、人生观、价值观；具有科学精神、人文修养、职业素养、社会责任感和积极向上的人生态度，了解国情社情民情，践行社会主义核心价值观。 |
2 |
设计/开发解决方案：在对复杂问题的深刻认识基础上，能够充分调研和提出有效的解决方案，设计满足特定需求的系统、器件或工艺流程，并通过设计性实践环节检验其合理性，同时能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 |
3 |
使用现代工具：能够针对复杂电子器件与系统工程问题，会使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，进行问题分析、设计和开发解决方案及开展研究。能够理解各种现代工具在测量、仿真和预测复杂工程问题方面的各自的优缺点。 |
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三、课程教学目标与毕业要求的对应关系
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毕业目标 |
指标点 |
课程教学目标点 |
支撑度 |
1.品德修养 |
1.3具有科学精神、人文修养、职业素养、社会责任感和积极向上的人生态度，了解国情社情民情，践行社会主义核心价值观。 |
1 |
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2.工程设计 |
4.3能通过设计性实践环节，采用适当的措施对系统、器件或电子材料进行调试、测试，检验其合理性。 |
2 |
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3.使用现代工具 |
6.2能熟练使用适当的现代EDA软件或编程软件对电路系统进行建模、设计、仿真及测试，并理解其局限性；； |
3 |
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四、课程教学内容与要求
知识模块
（章节） |
知识点（节） |
教学要求 |
教学模式
（学时） |
支撑教学
目标点 |
二进制序列的检测 |
同步状态机的设计 |
掌握两种同步状态机的设计，即Moore状态机和Mealy状态机的设计。 |
4 |
2,3 |
数字频率计 |
频率测量 |
掌握用多周期测量法测矩形波信号频率、时间、及占空比。 |
4 |
2,3 |
正弦信号发生器的设计 |
DDS产生正弦波 |
掌握用FPGA、D/A转换器和模拟低通滤波器产生模拟正弦信号。 |
4 |
2,3 |
m序列的产生及应用 |
m序列的产生及应用 |
掌握m序列产生的硬件描述，利用m序列的进行信号的加密与解密。 |
4 |
2,3 |
CORDIC算法在FPGA上的实现 |
cordic算法的实现 |
掌握CORDIC算法在FPGA上的实现，验证用CORDIC算法求出的正弦和余弦的正确性。 |
4 |
1,2,3 |
带有正弦信号发生器的8051处理器设计 |
8051内核及系统集成，了解中国芯片设计的落后，激发学生毕业后从事集成电路设计，提高国内的芯片设计水平。 |
熟悉SOC(System On a Chip)设计，掌握对SOC设计进行验证。 |
4 |
2,3 |
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五、考核方式
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考核环节 |
权重（%） |
备注 |
课堂表现 |
70 |
每旷课一次课堂表现扣10分，旷课二次以上为不及格； |
实践报告 |
30 |
实践报告鼓励学生原创，尽可能表达自己碰到的问题以及解决方法； |
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六、课程的评价与持续改进机制
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课程考核结束后，任课教师将会对本课程的毕业要求达成度进行相应的分析，主要根据学生的实验成果，实验报告等进行分析，并填写课程达成度评价表，课程考核合理性确认表。学院本科教学工作指导委员会指派专人对任课教师的课程教学目标达成度分析进行审核。教师应根据达成度分析结果，改进相应教学方法、内容、考核等环节，以便学生更好地达到毕业要求的能力。 除了学院的本科教学工作指导委员会对课程进行审核外，教师也要根据校、院两级督导的检查情况、在验收实验成果，批阅实验报告等过程中发现的问题进行自评和总结，并加以改进。 本课程为电子科学与技术专业必修课，随着电子科学和技术研发的不断进步，电子技术和电子产品不断更新，在教学内容上将根据时代的步伐和社会的需求对实验内容进行调整。 |
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