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一、课程性质与目的

本课程是一门实验课.通过本课程的学习，使学生初步掌握EDA工具的使用，能够用硬件描述语言进行数字系统的设计、仿真和逻辑综合，并用PLD器件实现。

二、课程面向专业

电子科学与技术，电子信息工程、通信工程、自动化等电子电气类专业。

三、实验基本要求

熟悉XILINX ISE 7.2开发工具的使用，初步掌握原理图和硬件描述语言VHDL进行数字系统的设计的方法，能够在EDA工具的支持下，对VHDL程序进行仿真和逻辑综合。

完成二个综合性设计课题，用PLD实现，并在实验装置上演示。

四、实验教学基本内容

ISE7.2的基本操作，设计输入实验，原理图设计和仿真，硬件描述语言设计和仿真。

综合性设计实验和验证。

五、实验内容和主要仪器设备与器材配置



序号

实验项目

内容提要

实验类别

每

组

人

数

实验学时

主要仪器设备

设备复套数

主要消耗材料

所在实验室

验证

综合

设计

1

基本操作实验

了解ISE7.2的基本功能和操作

√

 

 

1

2

PC机， ISE7.2开法软件

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

2

原理图输入与仿真及由原理图生成元件模块实验

完成原理图输入，并将其进行VHDL转换和仿真

 

 

√

1

3

同上

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

3

VHDL设计输入及时钟频率仿真和测试实验

学习VHDL的设计输入方法

√

 

 

1

2

同上

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

4

语句模板的运用实验

运用语句模板及符号编辑工具设计VHDL

√

 

 

 

2

同上

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

5

状态图设计输入方法实验

学习状态图设计输入方法和STATE BENCH的应用

√

 

 

1

2

同上

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

6

顶层为原理图的16进制减法计数器设计实验（1）

用原理图设计的方法设计具有数字显示功能的16进制减法计数器

 

 

√

1

2

 同上

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

7

顶层为原理图的16进制减法计数器设计实验及硬件验证

学习硬件验证实验装置的使用

 

 

√

1

3

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

8

顶层为VHDL的秒表设计实验及硬件验证

用VHDL设计数字秒表

 

 

√

1

2

PC机， ISE7.2开法软件

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

9

顶层为VHDL的16进制减法计数器设计实验及硬件验证

用顶层为VHDL的方法设计一功能模块

 

 

√

1

2

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

10[注]

彩灯控制器

设计一个彩灯控制芯片。

 

√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

11[注]

数字式频率计

设计一个数显频率计芯片。

 

√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

12[注]

地铁售票机

设计一个能实现地铁售票机功能的芯片。

 

√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

13[注]

电子音乐发生器的VHDL设计

设计一个音乐发生器芯片。

 

√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

14[注]

电梯控制器的设计

设计一个电梯运行控制芯片。

 

√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

15[注]

键盘输入及显示的电路设计

设计一个键盘输入输出显示芯片。

 

√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

16注]

8X8点阵显示器设计

设计点阵显示控制芯片。

 

√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

17[注]

数字时钟芯片设计实验

设计一个电子数字时钟芯片，用LED显示，

 

√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

18[注]

交通灯控制器设计实验集成电路

院中心实验室










√

 

1

7

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室





19

程序包及元件例化设计

学习元件例化、程序包建立的方法及其应用

√

 

 

 

3

同上及LP2900实验台

35

XC2S50TQ144-6集成电路

院中心实验室

     注:每个学生可从综合性实验中任选几个.

六、实验预习和实验报告的要求、考核方式

实验预习要求：对于验证性实验，根据给定框图编制程序；

对于综合及设计性实验，根据实验要求自行设计线路、框图和程序。

实验报告要求：对于验证性实验，要求有框图、程序、注释，做思考题；

对于综合及设计性实验，要求有框图、程序、注释，做思考题，画出实验设计线路图并分析其功能。

考核方式:学生每完成一个实验后，应给出演示结果。

七、学时分配

总学时

理论课学时

实验学时

习题学时

现场实践学时

上机学时

考核学时

34

 

32

 

 

 

2