2022年现代电子系统设计EDA教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案目 录“现代电子系统设计” 课程教学大纲 . - 1 - 湖南农业高校课程教学周历 . - 1 - “现代电子系统设计” 教案 . - 1 - 第一次课 . - 1 - 其次次课 . - 3 - 第三次课 . - 4 - 第四次课 . - 6 - 第五次课 . - 8 - 第六次课 . - 10 - 第七次课 . - 11 - 第八次课 . - 13 - 第九次课 . - 15 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案“ 现代电子系统设计” 课程教学大纲课程编号： 31120B0（四号宋体）学时： 40 学分： 2 适用对象： 高等院校信息工程专业 、通信专业、电子信息专业、运算机专业、自动化专 业本科高年级同学；先修课程： 数字电路、 C 语言 考核要求： 考核,理论成果 50,试验成果 50使用教材及主要参考书 ：谭会生 主编,EDA 技术及应用 其次版 ,西安电子科技高校出版社, 2004 谭会生 主编,EDA 技术综合应用实例与分析 ,西安电子科技高校出版社, 2004 黄任 主编,VHDL 入门· 解惑· 经典实例·体会总结,北京航空航天高校出版社, 2005西安唐都科教仪器开发有限责任公司主编,TD-EDA 试验系统SOPC 技术试验教程,2005一、 课程的性质和任务本课程是电子信息和通信类专业的专业技术选修课程,要求同学通过该课程的学习,初步把握基于EDA 技术的电子线路设计方法、数字系统设计方法以及FPGA 和 CPLD的设计方法；明白常用硬件描述语言的使用特点、编程方法和仿真测试技术,把握一种 常用 EDA 工具软件 Quartus 和一种主流 硬件描述语言： VHDL ,能使用 Quartus 和 VHDL 进行复杂数字系统的设计；EDA 技术与 VHDL 作为一门技术基础课和现代电子设计技术的先修课程,与很多的后继专业课有紧密的联系,如大规模集成电路设计、ASIC 设计、单片系统（ SOC）设计、 IP 核设计技术、微电机系统（MEMS ）设计以及 DNA 生物芯片设计等；对同学而 言,不论今后是连续通讯类争论生学习,仍是从事芯片设计工作,都是一门特别必要的 课程；二、 教学目的与要求 教学目的：使同学明白现代电子设计技术、可编程技术,培育运用硬件描述语言 VHDL 和 EDA 工具设计实现复杂数字系统的技能；教学要求：1 把握主流硬件描述语言： VHDL 语言名师归纳总结 2 把握一种主流 EDA 工具软件：Quartus II 第 2 页,共 22 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案3 把握 TD-EAD 试验系统的使用 4 能独立完成基本电子系统的设计三、学时安排章节课程内容学时试验内容学时1 绪论2 门电路试验、译码器试验、12 2 Quartus 与 VHDL 语言10 编码器试验、寄存器试验3 系统层次化设计4 时钟挑选器试验4 4 状态机在 VHDL 中的实现4 交通灯掌握器试验4 四、教学中应留意的问题 本课程是实践性很强的课程,要特殊留意理论与实践的结合,多进行上机实践,才 能学好这么课程；在教学中要留意抓住一个重点： VHDL 的编程；把握两个工具： Quartus II 和 TD-EAD 试验系统；通过案例分析、应用设计和上机实践,实现理论与实践相结 合,边学边用,边用边学,只有这样才能学好这门课程；五、教学内容 第一章： 绪论1基本内容：介绍 EDA 技术的涵义、进展历程和应用领域；介绍 EDA 的工程设计流程；说明本课程的特点与学习方法；2教学基本要求：1 懂得 EDA 技术的涵义；EDA 技术的主要内容；说明2 明白 EDA 技术的进展背景,懂得 EDA 技术的三个进展阶段以及各阶段的特点；3 懂得 EDA 技术进行电子系统设计的特点,在此基础上懂得 EDA 的定义和 EDA技术的主要内容；4 明白常用的硬件描述语言：VHDL 和 Verilog 5 明白两种常用的大规模可编程规律器件 6 明白主流 EDA 工具软件FPGA 和 CPLD 以及它们各自的特点7 明白本课程使用的西安唐都公司的 TD-EAD 试验系统 8 懂得 EDA 的工程设计流程；9 懂得本课程的特点与学习方法；3教学重点难点：EDA 技术的三个进展阶段以及各阶段的特点 EDA 的工程设计流程 ；,EDA 的定义和 EDA 技术的主要内容,名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案4教学建议：依据 EDA 技术进展的历程,指出各阶段解决了哪些问题,仍存在哪些问题,这样同学能清晰的明白三个进展阶段特点；在此基础上说明使用 计的特点,同学就很简洁懂得了,对这些特点进行总结,就是 的主要内容；EDA 技术进行电子系统设 EDA 的定义和 EDA 技术通过画流程图说明EDA 的工程设计流程,同时在下一章讲解使用Quartus 进行FPGA 设计的基本流程时,进一步巩固该学问点,并通过试验加深同学的懂得；其次章： Quartus 与 VHDL 语言 1. 基本内容：主流 EDA 工具 Quartus 的安装和使用；VHDL 语言程序的基本结构、语言要素、VHDL 并行信号赋值语句和进程语句、VHDL 次序语句；使用VHDL 语言完成基本数字电路的设计、编译、仿真和下载；2. 教学基本要求：a 懂得 VHDL 语言的特点；b 明白主流 EDA 工具 Quartus ,把握其安装方法；c 把握使用 Quartus 进行 FPGA 设计的基本流程；d 把握 VHDL 语言程序的基本结构,特殊是实体和结构体；e 把握 VHDL 语言的语言要素,包括 VHDL 语言的基本数据类型、数据对象和 VHDL 运算符,懂得信号和变量的区分；f 把握 VHDL 语言的并行信号赋值语句,特殊是挑选信号赋值语句和条件信号赋 值语句,懂得条件信号赋值语句的各赋值子句的优先级差别；g 把握进程语句,把握进程的工作原理和特点,懂得进程与时钟的关系；h 把握 VHDL 语言的次序语句, 特殊是 IF 语句和 CASE 语句,懂得 IF、CASE 语 句和挑选信号赋值语句、条件信号赋值语句的区分；i把握 VHDL 程序设计方法,能在Quartus 环境下,使用 VHDL 语言进行门电路、编码器和译码器、寄存器等常用数字电路的设计、编译、仿真和下载；3教学重点难点：Quartus 是进行 FPGA/CPLD 设计最常用的 EDA 工具,把握使用 Quartus 进行 FPGA/CPLD 设 计 的 流 程 是 后 面 教 学 和 实 验 的 基 础 , 是 本 章 的 重 点 ； 另 外 进 行 FPGA/CPLD 的设计涉及硬件,与同学熟识的软件开发平台不同,特殊是器件挑选和配 置、仿真和下载,这些是同学首次接触的,这也是本章的教学难点；VHDL 语言程序的基本结构、基本语言要素、基本语句是学习 VHDL 语言的基础,是本章重点； 特殊时进程语句是最具VHDL 语言特色的语句, 它供应了一种用算法描述硬件行为的方法, 是使用最多的 VHDL 语句之一； 把握进程语句的特点, 娴熟运用进程 语句和其它基本语句进行组合和时序规律电路设计是本章的重点,也是本章的难点；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 同学此时是初次使用名师精编精品教案VC 等程序语VHDL 语言和 EDA 工具,而它们与同学熟识的言和开发环境有很大不同, 因此把握 VHDL 程序设计方法, 在 Quartus 环境下, 使用VHDL 进行数字电路的设计、编译和下载是本章的一个难点；4教学建议：理论教学要紧密结合试验教学,通过在试验课上指导同学一步步完成一个简洁的Quartus 工程的建立、编译、仿真和下载,把握使用 计的流程,同时学习 TD-EDA 试验系统；Quartus 进行 FPGA/CPLD 设VHDL 的基本语句,常用语句如挑选信号赋值语句和条件信号赋值语句、进程语句、IF 语句和 CASE 语句等都是通过试验课来加强同学对它们的懂得,只有通过上机练习才能使同学尽快把握 VHDL 语言；假如条件答应,可以改为小班上课,在试验室中进行实例讲解部分的理论教学,由同学跟随老师的实例讲解在台下一步步完成一个个 强动手才能；VHDL 设计实例, 从而加深印象, 加第三章：系统层次化设计1基本内容：层次化设计概念, 在 Quartus II 中实现层次化设计, 元件例化、 程序包和类属映射；2. 教学基本要求：1 懂得层次化设计的优点；2 懂得层次化设计的核心思想：模块化、元件重用；3 把握在 Quartus II 中采纳图形法与文本法结合的混合输入方法实现元件重用和 系统的层次化设计；4 懂得元件例化、程序包和类属映射；3教学重点难点：在 Quartus II 中实现层次化设计 4教学建议：结合试验五时钟挑选器试验来学习如何在Quartus II 中实现层次化设计；通过在实验课上指导同学完成模块划分、 元件设计文件的建立、 元件符号的生成、 元件调用、LPM宏模块的调用与参数配置、顶层电路原理图的建立,最终在Quartus II 完成一个复杂数字系统的层次化设计； 通过试验课, 使同学把握在 Quartus II 中采纳图形法与文本法结合的混合输入方法实现元件重用和系统的层次化设计；第四章：状态机在 VHDL 中的实现1基本内容：Moore 状态机的VHDL 描述, Mealy 状态机的VHDL 描述,用状态机实现交通灯掌握器名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案2. 教学基本要求：1 把握 Moore 状态机的 VHDL 描述；2 把握 Mealy 状态机的 VHDL 描述；3 把握使用状态机实现数字系统设计的方法；3教学重点难点：状态机是一类很重要的时序电路,是很多数字电路的核心部件,同时有限状态机是一种复杂的数字系统,因此有限状态机的设计是本章的重点和难点；4教学建议：结合试验六：使用状态机实现交通灯掌握试验,来加深对有限状态机设计的懂得；执笔人：任峻审核人：分管教学院长：20XX 年 2 月 20 日名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案湖南农业高校课程教学周历20072007 学年度 其次学期 运算机与信息工程 院 信息工程 专业 三 年级 60 人课程名称现代电子系统设计学时安排：总学时 44 其中：讲授 24 试验 20 实习课堂争论 课程 论文 作业 考试 考查 考查讲 授 试验、作业或其他环节周次章节和内容 学时 内容 学时1 §1 绪论 2 §2 Quartus 与 VHDL 语言1 2.2 安装 Quartus 2 2.3 VHDL 与 Quartus 初体验§2 Quartus 与 VHDL 语言2 2.4 VHDL 程序基本结构2 基本门电路试验4 2.5 VHDL 基本数据类型2.6 VHDL 数据对象§2 Quartus 与 VHDL 语言2 2.7 VHDL 运算符2 2.8.1 VHDL 并行信号赋值语句3 §2 Quartus 与 VHDL 语言2 译码器试验4 2.8.2进程语句编码器试验2.9 VHDL 次序语句§3 系统层次化设计3 3.1 层次化设计概念2 3.2 在 Quartus II 中实现层次化设计4 §3 系统层次化设计2 寄存器试验4 3.3 系统层次化设计进阶§4 状态机在 VHDL 中的实现名师归纳总结 4 4.1 Moore 状态机的VHDL 描述2 4 第 7 页,共 22 页4.2 Mealy 状态机的VHDL 描述5 §4 状态机在 VHDL 中的实现2 时钟挑选器试验4.3 用状态机实现交通灯掌握器5 机动2 交通灯掌握器试验4 主讲老师任峻试验课老师任峻辅导老师任峻教研室 、教务教研室主任张红燕院系负责人张林峰日期 2007-3-10 注：本表由主讲老师在开学后第一周内填写好一式三份,其次周分存于任课老师、系处以院、系为单位 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案“ 现代电子系统设计” 教案第一次课内 容：1 介绍 EDA 技术的涵义、进展历程和应用领域；2 介绍 EDA 技术的主要内容；3 介绍 EDA 的工程设计流程；4 说明本课程的特点与学习方法；教学目的：1 通过介绍 EDA 技术的涵义、进展历程和应用领域,使同学明白本课程的实际应用很大,调动同学学习这门课程的积极性2 通过介绍 EDA 技术的主要内容,使同学明白这门课程要学习什么；在此基础上说明本课程的特点与学习方法；3 说明各种通信系统的组成, 明白它们的优缺点, 显现背景； 重点说明数字通信系统的特定和优点；4 介绍 EDA 的工程设计流程,说明当前EDA 设计的特点,用软件方式设计硬件,用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关开发软件自动完成 的,因此类似软件编程,不需太多的低层硬件学问,使同学克服畏难心情；教学重点、难点：1 EDA 技术的三个进展阶段以及各阶段的特点；2 EDA 的定义和 EDA 技术的主要内容；3 EDA 的工程设计流程；教学方法：比较、举例、图解；参考书目与资料： 略教学过程：（一）自我介绍,说明课时支配、成果评定方法、课程定位、教学网站的进入；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案（二）讲授新课课堂教学实施过程共分六步；1 介绍 EDA 技术的涵义；2 说明 EDA 技术的进展背景,说明EDA 技术的三个进展阶段,比较三个阶段的各解决了什么问题,在此基础上懂得各阶段的特点；3 在其次步懂得 EDA 技术进行电子系统设计的特点的基础上引出并具体说明 EDA 的定义,加深对 EDA 技术的涵义的懂得；4 在第三步具体说明EDA 的定义的基础上,引出EDA 技术的 4 个主要内容：硬件描述语言： 设计的主要表达手段； 大规模可编程规律器件： 设计的载体；软件开发工具：设计的工具；试验开发系统：下载工具及硬件验证工具；再分别介绍 EDA 技术的 4 个主要内容：明白常用的硬件描述语言 VHDL 和Verilog；明白两种常用的大规模可编程规律器件FPGA 和 CPLD 以及它们各自的特点；明白主流 EDA 工具软件；明白本课程使用的西安唐都公司的TD-EAD 试验系统5 说明课程要求：通过学习这门课程要把握运用EDA 开发工具设计开发电子系统,引出这门课程的特点：实践性强,说明我们的学习方法：抓住一个重点： VHDL 的编程；把握两个工具：Quartus II 和 TD-EAD 试验系统；运用三种手段： 通过案例分析、应用设计和上机实践, 实现理论与实践相结合,边学边用,边用边学；6 用设计一个简洁电子系统为例,引出 EDA 的工程设计流程； 说明当前 EDA技术进展的特点： 用软件方式设计硬件； 用软件方式设计的系统到硬件系统 的转换是由有关开发软件自动完成的； 设计过程中可用有关软件进行各种仿 真；系统可现场编程,在线升级；整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、牢靠性高；现代EDA 设计类似软件编程,不需太多的低层硬件知识,使同学克服畏难心情；同时这里又回忆复习了使用 EDA 技术进行电子系统设计的特点；最终图解说明EDA 的工程设计流程；教学后记：课程的第一堂课至关重要, 肯定要让同学对整门课的学习有个系统的明白；同学需要明白为什么要上这门课,这门课究竟要学什么,学了有什么用以及如何学 习这门课；同学要对这门课有整体的明白,把握这门课的难度,使同学既有学习的 动力,又不会产生畏难心情；特殊是这门课比较难,因此同学简洁产生畏难心情,因此肯定要提高他们的学习爱好、克服他们的畏难心情；在第一次课不能讲太快,语速要适中,不要讲太深,特殊是不能提太多的专业词汇（提了肯定要说明）；要多 用图解,而不是文字说明,这使同学有更直观的印象；通过课后沟通,同学反映这 堂课听得很轻松,他们欢迎这些方式；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案其次次课 内 容： 安装 Quartus ,VHDL 与 Quartus 初体验教学目的：1 懂得 VHDL 语言的特点；2 明白主流 EDA 工具 Quartus ,把握其安装方法；3 把握使用 Quartus 进行 FPGA 设计的基本流程；教学重点、难点： 使用 Quartus 进行 FPGA 设计的基本流程；教学方法：举例、演示；参考书目与资料： 略教学过程：课堂教学实施过程共分两步；1回忆上节课所讲的EDA 的主要内容；在此基础上引出VHDL 语言的特点,并介绍主流 EDA 开发工具 Quartus ,说明它的不同版本的特点；重点介绍 PC 破解版的安装步骤； 演示安装过程, 在演示是重点提示同学留意简洁出错的几个地方；2回忆上节课所讲的当前EDA 技术进展的特点, EDA 的工程设计流程；在此基础上说明使用Quartus 进行 FPGA 设计的基本流程,并通过实际演示设计一个简洁的电子系统：与非门,说明使用 Quartus 和 VHDL 开发 电子系统的基本流程；在演示过程中重点提示同学留意简洁出错的几个地 方,并给出一些初学者的小窍门；教学后记： 把握使用 Quartus 进行FPGA/CPLD 设计的流程是 EDA 设计的基础,因此必需熟识 Quartus 设计的流程,这是个实践性特别强问题, 因此我们通过实际 演示设计过程来说明,这样更简洁把握；上午上理论课,下午的试验就进行安装 Quartus 和基本门电路试验, 同学在实际操作中熟识把握了设计流程；这里要留意 理论课和试验课时间支配, 不要相隔太久； 课后同学反映我们这种时间支配特别好,有效的加深了同学的印象；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案第三次课内 容： VHDL 程序基本结构, VHDL 基本数据类型, VHDL 数据对象教学目的：1 把握 VHDL 语言程序的基本结构,特殊是实体和结构体；2 把握 VHDL 语言的语言要素, 包括 VHDL 语言的基本数据类型、 数据对象和 VHDL 运算符,懂得信号和变量的区分；教学重点、难点： VHDL 语言程序的基本结构, VHDL 语言的语言要素；教学方法： 举例、演示、归纳、比较；参考书目与资料： 略教学过程：课堂教学实施过程共分三步；1 VHDL 程序基本结构回忆上节课设计与非门的例子,引出设计与非门的设计思想：先确定系统功能和接口,再进行内部电路设计,由此引出VHDL 程序的基本结构：实体：对应系统接口,结构体：对应系统内部电路；从与非门的 VHDL 程序中可以直观的看到它的 三部分：库、程序包的调用,实体声明,结构体定义；以与非门的 VHDL 程序为例说明库、程序包的调用的作用；说明调用语法,介 绍常用的三个库、程序包；以与非门的 VHDL 程序为例说明实体声明的语法,各项的意义；提示同学留意初学者简洁出错的地方,如：实体名必需与文件名相同,否就编译会出错；最终一 条端口声明语句不行加分号等；并通过演示出错情形,加深同学的印象；最终通过 图解归纳实体声明的格式,简洁出错的地方,并对初学者进行相应的建议：使用范 例,在 Edit> Insert Template 中挑选范例； Quartus 进行编译时,要求关联文件文 件名相同,建议采纳 Quartus 默认文件名,不要自己更换文件名；以与非门的 VHDL 程序为例说明结构体的语法,各项的意义；提示同学留意初 学者简洁出错的地方；并通过演示出错情形,加深同学的印象；最终通过图解归纳 结构体的格式,应留意的地方；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案2 VHDL 基本数据类型回到与非门的VHDL 程序的实体声明部分,引出VHDL 的数据类型；介绍各种数据类型,重点介绍最常用的标准规律位、标准规律位矢量；提示同学留意使用标准规律位矢量时必需注明数组中元素个数和排列方向,并举例说明；最终比较VHDL 和 C 语言中使用数据类型的异同点：VHDL 同 C 语言一样,必需先声明端口和信号,然后才能使用,在声明中必需定义它们的数据类型；与 C 语言不同,VHDL 是强类型语言,只有相同数据类型的端口、信号和操作数才能相互作用；3 VHDL 数据对象介绍 VHDL 的数据对象：信号、变量和常量；以与非门的 VHDL 程序为例,通过图解比较说明信号和端口的异同点；说信号声明的格式和信号赋值语句的格式；重点说明矢量赋值,通过举例说明在矢量赋值要特殊留意两矢量之间的元素对应关 系；说明定义变量的语法格式、变量赋值的语法格式；比较信号和变量的区分；最 后介绍定义常量的语法格式；教学后记： 略；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案第四次课内 容： VHDL 运算符、 VHDL 并行信号赋值语句 ；教学目的：1 把握 VHDL 运算符；2 把握 VHDL 语言的并行信号赋值语句,特殊是挑选信号赋值语句和条件信号赋值语句,懂得条件信号赋值语句的各赋值子句的优先级差别；教学重点、难点： 并置运算符“ & ”、挑选信号赋值语句、条件信号赋值语句；教学方法： 举例、演示、图解；参考书目与资料： 略教学过程：课堂教学实施过程共分四步；1 分别介绍 VHDL 的四种运算符：算术运算符、并置运算符、关系运算符、规律运算符；对算术运算符重点说明能支持的数据类型和不能支持的数据 类型；并置运算符是本课程的一个难点,通过一个电路设计,举例说明并 置运算符的应用；关系运算符重点说明能支持的数据类型；提示同学留意：“ <=” 在条件语句中显现为小于等于,其它情形为信号赋值；规律运算符 重点说明其优先级关系；2 并行语句是硬件描述语言区分于一般软件程序语言的最显著的特点之一；通过图解说明常用并行语句特点,从图中直观的看到：并行语句之间是并行执行,但并行语句内部的执行可以是次序的进程语句,也可以是并行的块语句 ；3 介绍并行信号赋值语句：简洁信号赋值语句、挑选信号赋值语句、条件信 号赋值语句；给出挑选信号赋值语句格式,并通过设计 3-8 线译码器,说 明如何使用挑选信号赋值语句；提示同学留意简洁出错的几点：“ 挑选值”others 为其它情 肯定要掩盖全部可能情形,如不行能一一指定,就要借助况找个“ 出口” ；因此剧烈建议初学者使用with select 语句时,最终都带上 when others；“ 挑选值” 必需互斥,不能显现条件重复或重叠的情形；给元素赋常数值,用单引号；给矢量赋常数值,用双引号；通过演示出错情形,加深同学的印象；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案4 给出条件信号赋值语句格式,并通过设计 8-3 线优先编码器,说明如何使 用条件信号赋值语句； 提示同学留意简洁： 在执行 When Else 语句时,赋值条件按书写的先后次序逐项测试,一旦发觉某一赋值条件得到满意,即将相应表达式的值赋给目标信号,并不再测试下面的赋值条件；即各赋 值子句有优先级的差别,按书写的先后次序从高到低排列；通过观看仿真 结果,直观的看到赋值优先级,加深同学的印象；教学后记： 略；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案第五次课内 容： 进程语句、 VHDL 语言的次序语句；教学目的：1 把握进程语句,把握进程的工作原理和特点,懂得进程与时钟的关系；2 把握 VHDL 语言的次序语句,特殊是 IF 语句和 CASE 语句,懂得 IF、CASE语句和挑选信号赋值语句、条件信号赋值语句的区分；教学重点、难点： 进程的工作原理和特点,进程与时钟的关系；IF 语句和CASE语句, IF 语句和 CASE 语句的嵌套；教学方法： 图解、举例、总结；参考书目与资料： 略教学过程：课堂教学实施过程共分四步；1 介绍进程语句的特点、格式,说明各项意义；图解说明进程工作原理,通过该图直观的懂得进程的特点：进程本身是并行语句,单其内部是次序语句；进程只有在特定的时刻（敏锐信号发生变化）才会被激活；在此基础上说明进程与时钟的关系；通过图解说明时钟上升沿驱动进程语句,使学生较好的懂得了进程的时钟和进程是一种隐形的循环；给出时钟沿的VHDL 描述,通过几个寄存器的设计,说明如何使用进程语句,通过观看波形仿真图,加深同学对 和简洁出错的几个地方；进程与时钟的关系的懂得；最终总结进程的要点2 介绍次序语句,提示同学留意进程在激活的一瞬时就执行完进程中全部语句；重点介绍 IF 语句和 CASE 语句；给出 IF 语句的三种格式,说明它们的特点；在此基础上总结使用IF 语句留意的要点；最终通过设计串行输入并行输出的移位寄存器和并行输入串行输出的移位寄存器,加深同学对 IF 语句、 IF 语句嵌套的懂得；3 给出 CASE 语句的格式, 说明 CASE 语句使用要点； 最终通过设计带使能4端的 2-4 译码器,加深同学对 IF 语句、 IF 语句嵌套的懂得；介绍 LOOP 语句和空语句；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案教学后记： 进程语句是最具 VHDL 语言特色的语句, 它供应了一种用算法描述硬件行为的方法,是使用最多的VHDL 语句之一；把握进程语句的特点,娴熟运用进程语句和其它基本语句进行组合和时序规律电路设计是本章的重点和难点；在使用进 程语句中最难懂得的是时钟,我们通过图解说明进程的工作原理过程,使同学较好 的懂得了进程的时钟和进程是一种隐形的循环；课后同学反映较好；由于设计进程 需要肯定的数字电路学问,部分同学对进程和时钟仍较难懂得,这仍需要通过不断 的上机试验、编程才能把握；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案第六次课内容： 层次化设计概念、在Quartus II 中实现层次化设计教学目的：1 懂得层次化设计的优点；2 懂得层次化设计的核心思想：模块化、元件重用；3 把握在 Quartus II 中采纳图形法与文本法结合的混合输入方法实现元件重用和系统的层次化设计；教学重点、难点： 在 Quartus II 中实现层次化设计；教学方法： 图解、举例、演示；参考书目与资料： 略教学过程：课堂教学实施过程共分三步；1 说明层次化设计的优点；图解说明层次化设计的核心思想：模块化、元件重用；加深对层次化设计的优点的懂得；2图解说明在Quartus II 中实现系统层次化设计的主要步骤：第一按自顶向下的设计方法,设计系统,划分和定义系统子模块,形成系统层次化设计图；其次用 VHDL 语言设计底层子模块, 并生成相应的元件符号； 最终调用下层元件,完成上层模块的设计,并生成相应的元件符号；这样从底层元件开头,自底向上完成系统的设计；3通过实际演示时钟挑选器的设计过程,说明如何在Quartus II 中实现系统层次化设计,主要包括 模块划分、元件设计文件的建立、元件符号的生