數(shù)位電路設(shè)計實習室簡報.ppt

數(shù)位電路設(shè)計實習室簡報,報告者: 電機工程學系 劉 文 頡,大 綱,提供教學課程 課程流程 教學目標 數(shù)位系統(tǒng)設(shè)計實習課程內(nèi)容 數(shù)位電路設(shè)計實習課程內(nèi)容 實驗室特色 實驗室中長程發(fā)展計劃,提供教學課程,數(shù)位系統(tǒng)設(shè)計 數(shù)位系統(tǒng)設(shè)計實習 數(shù)位電路設(shè)計實習 電腦輔助電路設(shè)計,本實習室提供工程學群師生在數(shù)位系統(tǒng)的設(shè)計與驗證環(huán)境。數(shù)位系統(tǒng)設(shè)計實習提供了解數(shù)位系統(tǒng)的設(shè)計過程與驗證。數(shù)位電路設(shè)計實習教授使用VHDL硬體描述語言進行邏輯電路的設(shè)計、編譯、模擬、與燒錄，使用C P L D/ F P G A晶片快速實現(xiàn)系統(tǒng)原型，培養(yǎng)學生電路設(shè)計基礎(chǔ)，進入晶片設(shè)計與應用的領(lǐng)域。,提供教學課程,課程流程,數(shù)位系統(tǒng)設(shè)計 3/3,數(shù)位系統(tǒng)設(shè)計實習 1/3,CPLD/FPGA數(shù)位電路設(shè)計 3/3,電機專題製作 1/3,微處理機 3/3,數(shù)位積體電路設(shè)計 3/3,介面原理與應用 3/3,先修課程,應用課程,教學目標,透過課程實習，使學生了解數(shù)位電路的基本原理、設(shè)計、與應用，具備各種數(shù)位元件及數(shù)位電路之基本知識。 使學生養(yǎng)成分析數(shù)位電路的能力。 使學生能熟悉硬體描述語言(VHDL)的格式與語法，並進行功能模擬驗證、下載、與燒錄。 培養(yǎng)學生融合學科知識，設(shè)計合適的數(shù)位模組，體認做中學的實務(wù)觀念。 培養(yǎng)學生應用電路的設(shè)計與製作能力，具備FPGA晶片應用的能力。,數(shù)位系統(tǒng)設(shè)計實習課程內(nèi)容,基本邏輯閘認識與組合邏輯電路實驗 AOI實習與邏輯閘互相取代 布林代數(shù)與邏輯閘簡化實驗 加法器，減法器，乘法器實驗 比較器與數(shù)碼轉(zhuǎn)換實驗 編碼器與解碼器實驗 多工器與解多工器實驗,數(shù)位系統(tǒng)設(shè)計實習課程內(nèi)容,顯示電路設(shè)計實驗 閂鎖器與SR，JK，D，T型正反器實驗 上數(shù)與下數(shù)計數(shù)器設(shè)計 漣波計數(shù)器，N-Mode計數(shù)器設(shè)計 同步計數(shù)器設(shè)計 移位暫存器實驗 RAM與ROM記憶體實驗,數(shù)位電路設(shè)計實習課程內(nèi)容,CPLD/FPGA發(fā)展環(huán)境介紹 基本邏輯 組合邏輯電路 解碼器、編碼器、多工器、解多工器 算術(shù)邏輯電路設(shè)計 半加器、全加器、減法器、乘法器 數(shù)碼轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 七段顯示器控制電路設(shè)計 閂鎖與正反器 緩衝暫存器、移位暫存器、與旋轉(zhuǎn)暫存器,數(shù)位電路設(shè)計實習課程內(nèi)容,非同步計數(shù)器設(shè)計 上下數(shù)漣波計數(shù)器、 模數(shù)N計數(shù)器 同步計數(shù)器設(shè)計 上數(shù)、下數(shù)、上下數(shù)計數(shù)器 計時處理 上數(shù)除頻電路、下數(shù)除頻電路 程序處理與狀態(tài)機電路設(shè)計 Moore狀態(tài)機、Mealy狀態(tài)機設(shè)計 模組、元件、與階層式設(shè)計 LCD顯示電路 電子鐘 十字路口紅綠燈控制,實驗室特色,透過廣播系統(tǒng)進行實驗原理解說與實驗示範操作，學生循序漸進學習。 引導學生從入門到熟悉VHDL的各種設(shè)計語法及設(shè)計模式，由設(shè)計、編譯、功能模擬、燒錄、到測試都由學生自行完成。希望學生使用基本觀念來建構(gòu)有用的數(shù)位系統(tǒng)模型，以加強學生的學習能力，並激發(fā)創(chuàng)新的設(shè)計思維。 開發(fā)系統(tǒng)全部視窗化，簡化電路設(shè)計過程，快速發(fā)展電路。,實驗室特色,同時提供兩種下載板(CPLD/FPGA)，共用一個I/O實驗板，CPLD/FPGA 晶片接腳任意設(shè)定。 多電路結(jié)構(gòu)多項燒錄，提供串列SCI及SEEPROM，可直接在電路板上將多個電路結(jié)構(gòu)直接線上燒錄。 可搭配單晶片89C52(8051族系)。,實驗室中長程發(fā)展計劃,配合實驗課程，積極擴充實習項目，提供學生便捷的學習環(huán)境，進入晶片設(shè)計領(lǐng)域。 擴充CPLD/FPGA數(shù)位邏輯設(shè)計實驗器硬體。 增購實驗模組，實習內(nèi)容多樣化： 步進馬達系統(tǒng) 溫度控制系統(tǒng) 學生應用電路設(shè)計轉(zhuǎn)接板 增購IC燒錄器，數(shù)位式示波器。 增購廣播與監(jiān)控軟體，提昇教學品質(zhì)。,中程目標,實驗室中長程發(fā)展計劃,配合國家半導體科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，積極培養(yǎng)基礎(chǔ)晶片設(shè)計人才。 規(guī)劃超大型積體電路課程，進行VL