《EDA技术与SOPC基础》教学大纲一、课程的教学目标与任务电子信息技术的迅猛发展，使现代电子产品的设计技术发生了革命的变化，这就是国外已广泛采用的电子设计自动化（EDA）技术实现的片上编程系统技术（SOPC）。利用EDA技术，电子系统工程师可快速方便地实现数字系统的集成。为了适应电子信息技术发展的潮流和国际竞争对人材的需要，在本科生中进行EDA技术的教学已成为当务之急。本课程的任务是：通过课堂教学和学生实际课程设计实验的锻炼，使学生掌握EDA技术、SOPC技术相关的基本知识，掌握现代数字系统的设计思想和方法，并具有动手设计简单电子系统的能力。二、本课程与其它课程的联系和分工本课程做为电子类专业的专业课程，需要学生具备计算机基础、数字电路、模拟电路课程做为其先修课程。完成本课程的学习后可完成简单集成电路系统的设计。也可结合单片机、嵌入式系统等课程共同完成较为复杂的电子系统的设计实现。三、课程教学内容及基本要求(一）绪论(2学时)【教学目的与要求】介绍EDA技术课程性质，了解EDA技术的特点发展优势；【知识点】讲授EDA技术的重要性，学习方法【本章重点】掌握EDA技术的学习方法【本章难点】理解EDA技术的重要性【教学方法与手段】主要内容通过面授及多媒体演示【讲授内容】1.EDA技术的重要性2．EDA的应用领域3．学习方法【课后作业】查找资料，了解EDA的相关概念，理解EDA技术的实用性。(二）EDA技术概述(4学时)
《EDA 技术与 SOPC 基础》教学大纲 一、课程的教学目标与任务 电子信息技术的迅猛发展，使现代电子产品的设计技术发生了革命的变化，这就是国外 已广泛采用的电子设计自动化（EDA）技术实现的片上编程系统技术（SOPC）。利用 EDA 技术， 电子系统工程师可快速方便地实现数字系统的集成。为了适应电子信息技术发展的潮流和国 际竞争对人材的需要，在本科生中进行 EDA 技术的教学已成为当务之急。 本课程的任务是：通过课堂教学和学生实际课程设计实验的锻炼，使学生掌握 EDA 技术、 SOPC 技术相关的基本知识，掌握现代数字系统的设计思想和方法，并具有动手设计简单电子 系统的能力。 二、本课程与其它课程的联系和分工 本课程做为电子类专业的专业课程，需要学生具备计算机基础、数字电路、模拟电路课 程做为其先修课程。完成本课程的学习后可完成简单集成电路系统的设计。也可结合单片机、 嵌入式系统等课程共同完成较为复杂的电子系统的设计实现。 三、课程教学内容及基本要求 (一) 绪论(2 学时) 【教学目的与要求】介绍 EDA 技术课程性质，了解 EDA 技术的特点发展优势； 【知识点】讲授 EDA 技术的重要性，学习方法 【本章重点】掌握 EDA 技术的学习方法 【本章难点】理解 EDA 技术的重要性 【教学方法与手段】主要内容通过面授及多媒体演示 【讲授内容】 1. EDA 技术的重要性 2. EDA 的应用领域 3. 学习方法 【课后作业】 查找资料，了解 EDA 的相关概念，理解 EDA 技术的实用性。 (二) EDA 技术概述(4 学时)
【教学目的与要求】掌握EDA的基本概念，EDA的目标，EDA技术的设计流程【知识点】EDA的概念、发展历程、主要内容以及EDA技术的设计流程【本章重点】掌握EDA的概念、EDA技术的设计流程【本章难点】EDA的概念【教学方法与手段】主要内容通过面授及多媒体演示【讲授内容】1.EDA基本概念2.EDA的发展历程3.EDA技术包含的主要内容4.EDA技术设计流程【课后作业】习题1、2、3、4、5、6、7、8、9、10（三）QuartusII应用向导（4学时）【教学目的与要求】掌握简单组合电路原理图设计和文本设计输入方法，熟练掌握EDA技术常用开发工具的使用方法。【知识点】QuartusII软件、原理图输入法【本章重点】QuartusII软件、原理图输入法【本章难点】QuartusII软件使用过程和注意事项【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示【讲授内容】1、一位二进制全加器2.．QuartusII软件使用方法和流程【课后作业】实验1（四）VerilogHDL项目设计（34学时）【教学目的与要求】掌握VerilogHDL语言的基本结构、基本语句、常见设计电路的描述方法、系统设计方法。【知识点】VerilogHDL语言的基本结构、基本语句、常见设计电路的描述方法、系统设计方法
【教学目的与要求】掌握 EDA 的基本概念，EDA 的目标，EDA 技术的设计流程 【知识点】EDA 的概念、发展历程、主要内容以及 EDA 技术的设计流程 【本章重点】掌握 EDA 的概念、EDA 技术的设计流程 【本章难点】EDA 的概念 【教学方法与手段】主要内容通过面授及多媒体演示 【讲授内容】 1．EDA 基本概念 2．EDA 的发展历程 3. EDA 技术包含的主要内容 4. EDA 技术设计流程 【课后作业】 习题 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 (三) Quartus II 应用向导(4 学时) 【教学目的与要求】掌握简单组合电路原理图设计和文本设计输入方法，熟练掌握 EDA 技术常用开发工具的使用方法。 【知识点】Quartus II 软件、原理图输入法 【本章重点】Quartus II 软件、原理图输入法 【本章难点】Quartus II 软件使用过程和注意事项 【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示 【讲授内容】 1. 一位二进制全加器 2. Quartus II 软件使用方法和流程 【课后作业】 实验 1 (四) Verilog HDL 项目设计(34 学时) 【教学目的与要求】掌握 Verilog HDL 语言的基本结构、基本语句、常见设计电路的描 述方法、系统设计方法。 【知识点】Verilog HDL 语言的基本结构、基本语句、常见设计电路的描述方法、系统 设计方法
【本章重点】VerilogHDL语言的基本结构、基本语句。【本章难点】VerilogHDL语言的基本结构、基本语句的正确使用方法。【教学方法与手段】通过项目化教学方法，使学生在具体的应用实例中，体会语句的正确使用方法，然后配备相应的练习，从而熟练掌握VerilogHDL语言的基本结构、基本语句。【讲授内容】项目1：多路选择器设计项目2：3-8译码器项目3：4选1多路选择器项目4：触发器设计项目5：计数器设计项目6：分频器设计项目7：秒表电路设计实现项目8：序列检测器设计项目9：ADC0809采样控制器设计项目1o：Testbench测试平台设计【课后作业】3-1、3-2、3-3、3-4（五）宏功能模块与IP应用（8学时）【教学目的与要求】掌握原理图的基本设计输入方法、了解元件库的使用、掌握简单LPM模块的使用【知识点】原理图的设计输入方法、生成元件的方法、元件库及其大致内容、LPM模块的特点、简单LPM模块的定制【本章重点】原理图的设计输入方法、生成元件的方法【本章难点】生成元件的方法、LPM模块的定制【教学方法与手段】以多媒体演示为主、结合QuartusII说明文档进行讲解【讲授内容】1.原理图输入的基本步骤2.元件库的组成及使用
【本章重点】Verilog HDL 语言的基本结构、基本语句。 【本章难点】Verilog HDL 语言的基本结构、基本语句的正确使用方法。 【教学方法与手段】通过项目化教学方法，使学生在具体的应用实例中，体会语句的正 确使用方法，然后配备相应的练习，从而熟练掌握 Verilog HDL 语言的基本结构、基本语 句。 【讲授内容】 项目 1：多路选择器设计 项目 2：3-8 译码器 项目 3：4 选 1 多路选择器 项目 4：触发器设计 项目 5：计数器设计 项目 6：分频器设计 项目 7：秒表电路设计实现 项目 8：序列检测器设计 项目 9：ADC0809 采样控制器设计 项目 10：Testbench 测试平台设计 【课后作业】 3-1、3-2、3-3、3-4 (五) 宏功能模块与 IP 应用(8 学时) 【教学目的与要求】掌握原理图的基本设计输入方法、了解元件库的使用、掌握简单 LPM 模块的使用 【知识点】原理图的设计输入方法、生成元件的方法、元件库及其大致内容、LPM 模块 的特点、简单 LPM 模块的定制 【本章重点】原理图的设计输入方法、生成元件的方法 【本章难点】生成元件的方法、LPM 模块的定制 【教学方法与手段】以多媒体演示为主、结合 QuartusII 说明文档进行讲解 【讲授内容】 1. 原理图输入的基本步骤 2. 元件库的组成及使用
3.生成元件4.LPM模块简介5.LPMCOUNTER定制示例6.LPMRAM定制示例7. LPM_FIFO定制示例8.Mc8051单片机IP核移植【课后作业】习题1、2、3、4(六）SOPC应用入门(4学时)【教学目的与要求】掌握利用QSYS工具来设计基本CPU的方法和技巧【知识点】QSYS工具的使用方法、CPU工作原理，SOPC设计基础【本章重点】QSYS工具的使用方法【本章难点】CPU工作原理【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示【讲授内容】SOPCBuilder的基本使用方法、简单CPU设计应用【课后作业】习题一、二（七）SOPC硬件设计（2学时）【教学目的与要求】掌握SOPC硬件设计中的外设扩展方法和应用【知识点】SRAM、FLASH、外部中断、定时器的扩展应用【本章重点】SRAM、FLASH、外部中断、定时器的扩展应用【本章难点】如何使用外设扩展【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示【讲授内容】SRAM、FLASH、外部中断、定时器的扩展应用【课后作业】习题一、二（八）SOPC软件设计（6学时）
3. 生成元件 4. LPM 模块简介 5. LPM_COUNTER 定制示例 6. LPM_RAM 定制示例 7. LPM_FIFO 定制示例 8. Mc8051 单片机 IP 核移植 【课后作业】 习题 1、2、3、4 (六)SOPC 应用入门(4 学时) 【教学目的与要求】掌握利用 QSYS 工具来设计基本 CPU 的方法和技巧 【知识点】QSYS 工具的使用方法、CPU 工作原理，SOPC 设计基础 【本章重点】QSYS 工具的使用方法 【本章难点】CPU 工作原理 【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示 【讲授内容】 SOPC Builder 的基本使用方法、简单 CPU 设计应用 【课后作业】 习题一、二 (七) SOPC 硬件设计(2 学时) 【教学目的与要求】掌握 SOPC 硬件设计中的外设扩展方法和应用 【知识点】SRAM、FLASH、外部中断、定时器的扩展应用 【本章重点】SRAM、FLASH、外部中断、定时器的扩展应用 【本章难点】如何使用外设扩展 【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示 【讲授内容】 SRAM、FLASH、外部中断、定时器的扩展应用 【课后作业】 习题一、二 (八) SOPC 软件设计(6 学时)
【教学目的与要求】掌握SOPC软件设计方法，HAL系统库【知识点】HAL系统库、基于HAL系统库的程序设计方法【本章重点】HAL系统库、基于HAL系统库的程序设计方法【本章难点】基于HAL系统库的程序设计方法【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示【讲授内容】HAL系统库、基于HAL系统库的程序设计方法【课后作业】习题一、二（九）DSPBuilder的基本使用（2学时）（选学）【教学目的与要求】掌握利用DSPBuilder工具来设计DSP的方法和技巧【知识点】DSPBuilder工具的使用方法、FSK、FIR【本章重点】利用DSPBuilder工具实现FSK、FIR设计【本章难点】DSPBuilder工具的使用【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示【讲授内容】DSPBuilder的基本使用方法、简单DSP实例设计应用【课后作业】补充内容四、教学安排及方式总学时64学时，讲课42学时，习题6学时，实验16学时。上数学环节实讨讲习小或参观看录像题论教学时数计课验课课机课程内容绪论22EDA技术概述44QuartusII应用224向导Verilog项目设3420103计宏功能模块与IP286应用
【教学目的与要求】掌握 SOPC 软件设计方法，HAL 系统库 【知识点】HAL 系统库、基于 HAL 系统库的程序设计方法 【本章重点】HAL 系统库、基于 HAL 系统库的程序设计方法 【本章难点】基于 HAL 系统库的程序设计方法 【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示 【讲授内容】HAL 系统库、基于 HAL 系统库的程序设计方法 【课后作业】 习题一、二 (九) DSP Builder 的基本使用(2 学时)（选学） 【教学目的与要求】掌握利用 DSP Builder 工具来设计 DSP 的方法和技巧 【知识点】DSP Builder 工具的使用方法、FSK、FIR 【本章重点】利用 DSP Builder 工具实现 FSK、FIR 设计 【本章难点】DSP Builder 工具的使用 【教学方法与手段】主要内容面授，软件部分由多媒体演示 【讲授内容】 DSP Builder 的基本使用方法、简单 DSP 实例设计应用 【课后作业】 补充内容 四、教学安排及方式 总学时 64 学时，讲课 42 学时，习题 6 学时，实验 16 学时。 教学环节 教学时数 讲 课 实 验 习 题 课 讨 论 课 上 机 或 参 观 看 录 像 小 计 绪论 2 2 EDA 技术概述 4 4 Quartus II 应用 向导 2 2 4 Verilog 项目设 计 20 10 3 34 宏功能模块与 IP 应用 6 2 8 课程内容
SOPC 入门224SOPC硬件设计22SOPC软件设计236DSPBuilder的22基本使用五、考核方式笔试（闭卷）。各教学环节占总分的比例：平时测验及作业：30%，实验成绩20%，期末卷面考试：50%。六、课程教材与主要参考资料1.使用教材胡迎刚《EDA技术与SOPC基础》，（成都）：西南交通大学出版社，2013年7月自编实验讲义《EDA技术与SOPC基础实验指导书》，四川工商学院，2016年3月2.参考资料（1）潘松《EDA技术实用教程》（第四版），（北京）：科学出版社，2010年9月（2）邵舒渊编《SOPC系统设计入门教程》，（西安）：西北工业大学出版社，2007年6月（3）谭会生张昌凡编著《EDA技术及应用》（第二版）（西安）：西安电子科技大学出版社，2004年4月
SOPC 入门 2 2 4 SOPC 硬件设计 2 2 SOPC 软件设计 2 3 6 DSP Builder 的 基本使用 2 2 五、考核方式 笔试（闭卷）。 各教学环节占总分的比例:平时测验及作业：30%，实验成绩 20%，期末卷面考试：50%。 六、课程教材与主要参考资料 1.使用教材 胡迎刚 《EDA 技术与 SOPC 基础》，（成都）：西南交通大学出版社，2013 年 7 月 自编实验讲义《EDA 技术与 SOPC 基础实验指导书》，四川工商学院，2016 年 3 月 2.参考资料 （1）潘松《EDA 技术实用教程》（第四版），（北京）：科学出版社，2010 年 9 月 （2）邵舒渊编《SOPC 系统设计入门教程》，（西安）：西北工业大学出版社，2007 年 6 月 （3）谭会生张昌凡编著《EDA 技术及应用》（第二版）（西安）：西安电子科技大学出 版社，2004 年 4 月