2021版（第5至第8学期）-东莞城市学院智能制造学院

教学大纲

2021版（第5至第8学期）

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《EDA课程设计》教学大纲

作者:智能制造学院发布日期:2023-04-06 13:04:07浏览次数:279

《EDA课程设计》教学大纲

一、课程基本信息

课程类别	专业必修课程		课程性质	实践	课程属性	必修
课程名称	EDA课程设计			课程英文名称	EDA DesigningTechnology
课程编码	F10ZB01Z			适用专业	电子信息工程
考核方式	考查			先修课程	EDA技术基础
总学时	16	学分		1	理论学时		0
实验学时/实训学时/ 实践学时/上机学时				上机学时：16
开课单位				智能制造学院

二、课程简介

《EDA课程设计》是电子信息工程专业的一门专业必修实践课。是针对《EDA技术基础》理论课程的一个实践教学环节，是理论课程后的实践训练，要求将《EDA技术基础》课程中所学到的理论与实践紧密结合，掌握电子设计自动化技术。该训练是通过学生独立进行某一课题的设计、仿真、验证来完成。包括数字电路的VHDL程序设计、应用 QuartusII软件对电路进行时序仿真分析、利用杭州康芯电子有限公司研发并生产的 GW48 系列的EDA/SOPC 实验系统进行设计验证。培养学生综合运用《EDA技术基础》课程中所学知识，进行数字电子系统的计算辅助设计的能力。

三、课程教学目标

课程教学目标		支撑人才培养规格指标点	支撑人才培养规格
知识目标	目标1：掌握应用硬件描述语言（VHDL）程序实现数字电路，掌握应用Quartus II软件进行数字电路计算机辅助设计的方法。利用GW48 系列的 EDA/SOPC 实验系统进行设计验证。	3-2：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识，用于电子信息领域的相关工程问题的建模、推演、求解	3.工程知识
能力目标	目标2：运用原理图及硬件描述语言（VHDL）程序在QuartusII软件平台上进行数字电路设计，具有电子设计自动化能力。	4-1：具备应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，对电子信息的相关工程问题进行识别和表达的能力，能运用相关科学原理思考问题，识别和判断工程问题的关键环节、步骤和参数，并进行有效的分析，以获得可靠的结论。 5-1：掌握本专业涉及的工程设计原理和方法，能够针对复杂工程问题设计解决方案。 5-2：具备参与电子信息领域相关应用系统的软硬件设计、开发与调试的能力，能够针对特定需求，设计满足指标和要求的系统、软硬件单元（部件）。 7-2：能够运用文献检索等工具获取电子信息相关理论与技术的最新进展，具备合理使用恰当的信息技术工具和软件资源进行电子信息相关工程问题的分析及解决的能力。	4.问题分析 5.设计与开发 7.掌握现代工具
素质目标	目标3：了解电子信息产业的发展趋势及前沿动态，能够运用所学专业知识，选择与使用恰当的技术，进行数字电子系统的设计、仿真等。	8-2：理解工程技术的社会价值以及工程师的社会责任，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德、法律、伦理等制约因素。 9-2：能够在团队中胜任成员以及负责人的角色，有效发挥团队成员的作用或能够领导层次多元、学科多元的团队，并按时完成任务。 10-1：具有良好的口头和书面表达能力，能够清晰、条理地陈述、表达复杂工程问题，可以与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，掌握基本的报告、设计文稿的撰写技能。	8.职业规范 9.个人与团队合作 10.沟通与交流

四、课程主要教学内容、学时安排及教学策略

（一）理论教学

无

（二）实践教学

实践类型	项目名称	学时	主要教学内容	项目类型	项目要求	支撑课程目标
实训	课程实训的目的及任务和要求	2	重点：掌握EDA设计的流程。根据GW48 EDA实验箱的硬件模块，确定难度及工作量满足设计任务要求的设计题目。难点：EDA设计的流程。数字电子系统的硬件结构、功能及性能。思政元素：要求学生具有认真、严谨、细致的科学态度。	设计	要求设计报告必须包含课程设计的目的及任务和要求说明，数字电子系统的硬件结构、功能及性能说明。	目标2 目标3
实训	VHDL程序设计数字逻辑电路	6	重点：用硬件描述语言实现数字逻辑电路的方法。VHDL程序结构、语言要素、及主要语句。难点：比较不同结构体设计方案优缺点。思政元素：理论联系实际，强化VHDL程序设计方法。	设计	要求设计报告包含实现数字电路的VHDL程序及说明。	目标2 目标3
实训	程序编译、电路信号时序仿真分析	4	重点：使用QuartusII软件对程序编译、进行电路信号时序仿真分析。难点：使用QuartusII软件进行电路信号时序仿真分析。思政元素：理论联系实际，强化电路时序仿真技术。	设计	要求设计报告包含程序编译结果，电路信号时序仿真分析。	目标2 目标3
实训	电路功能与性能验证测试	4	重点：使用GW48 EDA实验箱完成作品功能及性能验证测试。难点：GW48 EDA实验箱不同模式下的电路结构及实验箱 I/O 口与FPGA 引脚的对应关系。思政元素: 向学生强调“精益求精”“孜孜以求”“一丝不苟”的大国工匠精神。	综合	要求设计报告包含电路功能与性能验证测试结果。	目标2 目标3

五、学生学习成效评估方式及标准

考核与评价是对课程教学目标中的知识目标、能力目标和素质目标等进行综合评价。在本课程中，学生的最终成绩是由平时成绩（课堂表现、出勤）、设计报告成绩、作品验收成绩3个部分组成。

1.平时成绩（占总成绩的20%）：采用百分制。平时课堂表现（占10%）和考勤（占10%）两个部分。评分标准如下表：

等级

评分标准

1.课堂表现；2.考勤

优秀

（90～100分）

1.按照课程安排，圆满完成各部分工作；90％以上达到设计任务要求。

2.出勤率100%。

良好

（80～89分）

1.按照课程安排，认真完成各部分工作；80％以上达到设计任务要求。

2.未请假缺课一次。

中等

（70～79分）

1.按照课程安排，独立完成各部分工作；70％以上达到设计任务要求。

2.未请假缺课两次。

及格

（60～69分）

1.按照课程安排，基本能完成各部分工作；60％以上达到设计任务要求。

2.未请假缺课三次。

不及格

（60以下）

1.不能按照课程安排完成各部分工作；80％以上；超过40％的不能达到设计任务要求。

2.未请假缺课四次及以上。

2.作品验收（占总成绩的60%）采用百分制。分值分配情况请见下表：

考核模块	考核内容	支撑目标	分值
题目及进度	设计题目的工作量及难度、设计流程及进度是否满足设计任务要求	目标2 目标3	30
程序及仿真	程序编译是否正确、时序仿真是否符合设计电路	目标2 目标3	40
验证测试	验证测试是否完成电路功能及性能	目标2 目标3	30

评分标准如下表：

等级

评分标准

1.题目及进度；2.程序及仿真；3.验证测试

优秀（90～100分）

1. 设计题目的工作量及难度、设计流程及进度满足设计要求。

2. 程序编译结果正确，信号时序仿真分析符合设计电路。

3. 验证测试 90％以上达到设计电路功能及性能。

良好

（80～89分）

1. 设计题目的工作量及难度、设计流程及进度满足设计要求。

2. 程序编译结果正确，信号时序仿真分析 90％符合设计电路。

3. 验证测试 80％以上达到设计电路功能及性能。

中等

（70～79分）

1. 设计题目的工作量及难度、设计流程及进度满足设计要求。

2. 程序编译结果正确，信号时序仿真分析 80％符合设计电路。

3. 验证测试 70％以上达到设计电路功能及性能。

及格

（60～69分）

1. 设计题目的工作量及难度、设计流程及进度基本满足设计要求。

2. 程序编译结果正确，信号时序仿真分析 70％符合设计电路。

3. 验证测试 60％以上达到设计电路功能及性能。

不及格（60以下）

1. 设计题目的工作量及难度、设计流程及进度不满足设计要求。

2. 程序编译结果有错误，信号时序仿真分析不符合设计电路。

3. 未完成验证测试。

3.设计报告成绩（占总成绩的20%）：采用百分制，考核内容和分值分配情况请见下表：

考核模块	考核内容	支撑目标	分值
设计的目的及任务和要求，设计题目	课程设计的目的及任务和要求说明，数字电子系统的硬件结构、功能及性能说明。	目标1 目标3	20
VHDL程序设计数字逻辑电路	数字电路的VHDL程序及说明。	目标1 目标3	25
程序编译、电路信号时序仿真分析	程序编译结果，电路信号时序仿真分析。	目标1 目标3	25
电路功能与性能验证测试	电路功能与性能验证测试结果说明。	目标2 目标3	30

六、教学安排及要求

序号	教学安排事项	要求
1	授课教师	职称：副教授，学历（位）：硕士研究生其他：具有硕士研究生及以上学历的高级工程师或讲师。
2	授课地点	þ教室þ实验室 □室外场地 □其他：
3	学生辅导	线上方式及时间安排：建立企业微信群，随时与学生沟通线下地点及时间安排：根据实践排课情况安排线下答疑

七、选用教材

[1] 陈福彬等.《EDA技术与VHDL实用教程》[M].北京:清华大学出版社，2021年4月。

[2] 韩鹏等.《EDA技术与实验》[M].北京:清华大学出版社，2019年8月.

八、参考资料

[1] 李鸿强等.《EDA技术与SoC设计应用》[M].北京:清华大学出版社，2021年1月.

[2] 孙宏国等.《EDA技术及应用》(第2版)[M].北京:机械工业出版社，2022年2月.

[3] 张瑾等.《EDA技术及应用》[M].北京:清华大学出版社，2018年3月.

[4] 孙延鹏等.《现代数字系统设计——基于Intel FPGA可编程逻辑器件与VHDL》 [M].北京:清华大学出版社，2020年8月.

网络资料

[1]电子工程网， https://www.eechina.com/analog.php

[2]中国大学MOOC，https://www.icourse163.org/course/USTB-1003044002?from=searchPage

执笔人：唐志辉

参与人：黄环、陈彦芳

系（教研室）主任：曹丽娟

学院（部）审核人：连元宏