FPGA
技术与应用》课程教学大纲
课程代码：
0806603064
课程名称：
FPGA
技术与应用
英文名称：
Technology and Application of FPGA
总 学 时：
40
讲课学时：
30
上机学时：
10
学 分：
2.5
适用对象：测控技术与仪器专业
先修课程：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及应用
一、课程性质、目的和任务
本课程是测控技术与仪器专业的一门专业选修课程
,
是一门实践性很强的课程。 通过本 课程的学习
,
使学生在了解
FPGA
内部结构原理的基础上
,
掌握应用硬件描述语言
VHDL
进行 数字系统设计的方法， 掌握
基于开发工具
QuartusII
的数字系统设计开发过程， 培养学生具备 一定的
FPGA
系统或者硬件系统开发知
识，能够进行初步的基于
FPGA
的数字系统设计， 为以后从事基于
FPGA
的嵌入式系统设计和开发打下基础。
二、教学基本要求
本课程主要讲授基于大规模可编程逻辑芯片
FPGA
进行数字逻辑系统设计与实现的
方 法。要求掌握的主要内容有：
1
．大规模可编程逻辑器件
FPGA
的内部结构、芯片资源及其代表产品；
2
．掌握
VHDL
硬件描述语言的程序结构、数据类型、基本描述语句和描述方式；
3
．掌握
FPGA
开发工具
QuartusII
的使用方法以及基于
QuartusII
的编程、编译、适配、 时序仿真、
配置下载等开发过程。
4
．通过实验掌握基于
FPGA
的数字系统设计方法。
三、教学内容及要求
1
．可编程逻辑器件概述
先介绍
FPGA
的历史和发展趋势以及它在电子、嵌入式等专业领域内的地位和作用
,
给
学生头脑中形成一个整体印象。了解可编程器件的的发展、分类、典型结构，熟悉大规模可 编程逻辑芯片
CPLD/FPGA
及其主流产品。
2
．
FPGA
／
CPLD
结构与应用 主要介绍几类常用的大规模可编程逻辑器件的结构和工作原理。对
CPLD
的乘积项原 理和
FPGA
的查找表原理分别进行剖析。最后介绍相关的编程下载和测试技术。
3
．
VHDL
设计初步
通过数个简单、完整而典型的
VHDL
设计示例，使学生初步了解用
VHDL
表达和设计 电路的方法，并对由
此而引出的
VHDL
语言现象和语句规则能逐步趋向系统的了解。
4
．
QuartusII
应用向导
通过实例，详细介绍基于
QuartusII
的
VHDL
文本输入设计流程，包括设计输入、综合、 适配、仿真测试
和编程下载等方法，以及
QuartusII
包含的一些有用的测试手段，最后介绍原 理图输入设计方法。
5
.
VHDL
设计进阶
介绍一些新的实例及相关的
VHDL
语法知识，使学生进一步了解
VHDL
语言现象和语 句规则的特点，以及
应用
VHDL
表达与设计电路的方法。
6
.宏功能模块与
IP
应用
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