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VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计第三版教学设计
一、教学目标
本课程旨在通过对VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计的系统学习,使学生掌握数字电路设计的基本原理和VHDL语言的基本语法,掌握使用XilinxVivado工具进行数字电路的仿真和设计,以及掌握数字电路设计的流程和方法。
二、教学内容
1.数字电路设计概述
什么是数字电路
数字电路的分类
数字信号和模拟信号的区别
数字电路的应用
2.VHDL语言基础
VHDL语言概述
VHDL语言的设计方法
VHDL语言的数据类型
VHDL语言的运算符和表达式
VHDL语言的程序结构
3.数字逻辑电路基础
逻辑门和逻辑函数
布尔代数基础
逻辑设计方法
组合逻辑电路设计
时序逻辑电路设计
4.使用Vivado进行数字电路仿真和设计
Vivado工具概述
Vivado的基本操作
使用Vivado进行数字电路仿真
使用Vivado进行数字电路的综合和实现
5.数字电路设计流程和方法
数字电路设计流程
数字电路设计方法和思路
数字电路设计实例
三、教学方法
基于教师讲授+学生自主学习的教学方法,采用理论课和实验课相结合的教学形式,课堂讲解理论内容,实验课进行逻辑设计。
采用案例教学法和分组讨论等互动性强的教学方法,以加强学生的实践能力和团队协作能力。
引导学生使用网络资源进行学习,比如在线文档、视频课程和实验平台等。
四、教学评估
期中考试:占40%的课程成绩,主要考察学生对VHDL语言和数字逻辑电路设计的掌握情况。
期末考试:占60%的课程成绩,主要考察学生对本课程所学内容的综合掌握情况。
实验成绩:根据学生在实验中的表现评定成绩,占课程总成绩的20%。
出勤率:学生的出勤率将直接影响课程分数,缺勤次数每超过一次,扣除2分。
五、教学资源
1.教材
《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》(第三版),作者:谢云云,出版社:北京航空航天大学出版社
《Vivado入门与实战》(第二版),作者:程从伟,出版社:机械工业出版社
2.实验设备和软件
Vivado设计套件软件
XilinxFPGA板卡
六、教学进度
教学内容
讲解时间
前置知识:数字电路基础
1周
数字电路设计概述
1周
VHDL语言基础
2周
数字逻辑电路基础
2周
使用Vivado进行数字电路仿真和设计
1周
数字电路设计流程和方法
2周
课程总结与复习
1周
七、教学团队
本课程由信息工程学院教授担任主讲教师,实验课由助教担任。团队成员有多年的数字电路设计和VHDL语言编程经验,能够提供高质量的教育和学术服务。
八、总结
本课程通过对VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计知识的系统学习,让学生掌握数字电路设计的基本原理和VHDL语言的基本语法,掌握使用XilinxVivado工具进行数字电路的仿真和设计,以及掌握数字电路设计的流程和方法。通过理论课和实验课相结合的教学形式,学生能够巩固所学知识,提升实践能力和团队协作能力,取得更好的学习效果。
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