数字系统设计教学大纲

课程设计名称：数字系统课程设计

英文名称：Comprehensive course of the digital system design

课程编号：

面向专业：吴健雄学院电类专业

课程总学时： 48 ；授课学时： 8 ；讨论学时： 8 ；实践学时： 32/64 ；

课程学分：    1.5   ；

本大纲主撰人：胡仁杰，黄慧春

《数字系统课程设计》是一门重要的实践性课程，其目的是将《计算机结构与逻辑设计》课程中所学的关于数字逻辑设计及计算机组成原理的基本知识应用于数字系统的设计过程中，从而培养学生知识综合应用及电子系统设计的能力，并熟练运用VHDL语言(或Verilog语言)和使用CPLD器件完成设计任务，以适应现代电子设计的需要。这是在所有实践性课程中既具有活力，又能培养学生的自主学习与实践能力、培养学生创新思维的课程之一。在教学中学生可以选择不同的实践课题。

本课程是研讨型课程，采用教师授课、自主学习与研究、演讲与讨论、设计与实践、答辩与验收等多种教学方式。

课程学时：课内总学时48学时，其中：授课8学时，讨论8学时，实践64课时（实践2课时作1学时）；课内外学时比例：1：2

适用范围：吴健雄学院电类专业本科生

先修课程：《计算机结构与逻辑设计》

1.    授课内容

（1）电子系统设计导论：介绍电子系统设计方法（自顶向下和自底向上）和系统实现过程，学习现代电子系统构建与设计的方法。

（2）硬件描述语言在数字系统中的应用，讲授设计注意点与设计技巧。

（3）电子系统实现：以一个具体的综合性课题，将以上各部分内容贯穿起来综合运用，让学生学习电路与系统的搭试、构建、调试、测试的方法；向学生介绍电子系统的设计方法，电子系统工程实现中的工程问题。

2.    讨论、演讲与答辩

（1）            系统设计：针对所选择的课题，在系统设计后进行系统结构、实现方案的论证。

（2）            电路设计：在完成了电路详细设计与电路仿真后针对预期的功能目标与性能指标进行讨论。

（3）            结题演讲：课题完成后作现场演示与总结演讲，并进行答辩。

学生在学完成有关内容后，根据自身兴趣，选择一个实际系统设计课题进行设计与制作，真正地掌握电子系统的设计与实现方法。课题设计以1人为一组，在设计过程中鼓励学生自主设计、积极创新，以锻炼创新思维。

（1） 系统结构设计：将系统划分为多个功能模块，选择系统实现的技术方案并进行论证。

（2） 电路设计：根据选定的技术方案，运用EDA软件进行各功能模块的电路设计，并作仿真分析。

（3） 软件设计：运用硬件描述语言进行数字系统设计, 运用quartus II软件或ISE软件进行各功能模块的电路设计，在计算机组成原理实验箱上完成总体设计。

（4） 系统调试与测试：系统各部分电路与软件进行联调，实现系统功能与指标。

（1）系统设计能力的培养：综合电子系统的设计需要完成系统构建、进程规划、结构设计、电源设计、电路设计、软件编程等系统设计工作。

（2）分析能力的培养：针对所选择的设计课题，对系统的功能与指标进行分析，分析需要采用的技术与方法、系统的结构与规模、实现的成本与时间等

（3）自学能力的培养：本课程以自主学习和自主实践为主，培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。

（5）创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决方案、选择不同的实现方法，以及对知识运用和举一反三的能力。