制冷与空调技术课程标准.doc
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1、1 EDAEDA 技术应用技术应用课程标准课程标准一、概述一、概述(一)、课程性质:EDA 技术是以计算机为工作平台、以硬件描述语言(VHDL/Verilog HDL)为设计语言、以可编程器件(CPLD / FPGA)为实验载体、以 ASIC / SOC 芯片为目标器件、进行必要的元件建模和系统仿真的电子产品自动化设计过程。它是一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。掌握 EDA 技术是培养高素质高技能电子产品设计人才的需要,是现代集成电路及电子整机系统设计科技创新和产业发展的关键技术。掌握 EDA 技术,是走向市场、走向社会、走向国际的基本技能。开展EDA 技术与应用教学,适应电子系统日趋
2、数字化、复杂化和大规模集成化发展的需要,满足社会对高技能人才日益增长的需求,为创新性人才的培养打下良好基础己迫在眉睫。根据上述设想决定开设 EDA 技术课程,并定名为EDA 技术应用。(二)课程基本理念: 本课程是应用电子技术专业的专业课,要求学生通过本课程的学习和实验,初步掌握常用 EDA 工具的使用方法、FPGA 的开发技术以及 VHDL 语言的编程方法。能比较熟练地使用 QuartusII 等常用 EDA 软件对 FPGA 和 CPLD 作一些简单电路系统的设计,同时能较好地使用 VHDL 语言设计简单的逻辑电路和逻辑系统,学会行为仿真、时序仿真和硬件测试技术,为现代 EDA 工程技术的
3、进一步学习,ASIC 器件设计以及超大规模集成电路设计奠定基础。在EDA 技术应用专业教室进行专业课程的学习,学习可借助专业教室完善的硬件功能,直接完主要的实训任务,真正做到“学以致用”,从而完全克服了传统教学模式中专业课教学与实训在空间和时间上脱节的弊端。(三)、课程设计思路:本课程通过EDA 技术应用专业教室的环境,为学生提供“用理论及时指导实践,用实践验证理论”良好机会,有利于提高教学效果;同时由于专业教室在设置时就充分考虑了行业的主流技术以及岗位能力的需求,学生在专业教室学习,即可直接获取综合职业技能,利于实现以就业为导向的培养目标。本课程的教学中注重理论教学与实践教学相结合,将教学内
4、容的知识点分为了解、理解、掌握、熟悉几个层次,将技能和能力实践分为学会、懂得、熟练几个层次,以实例讲解基本理论,加强现场技能培训、重点培养学生的掌握综合电路设计能力。突出新技术、新知识、新技能、新产品的学习。重点分析具有代表性的典型应用,将传授知识和技能贯穿与实践指导中,避免成为单一的讲授或单一的操作指导。通过安排典型电路实例的安装制作,综合地应用理论知识学习和对实际电路的认识,达到对常用 EDA 工具的使用与 VHDL 语言的编程方法的全面认识和把握。本课程标准的总体设计思路:变三段式课程体系为任务引领型课程体系,打破传统的文化基础课、专业2基础课、专业课的三段式课程设置模式,紧紧围绕完成工
5、作任务的需要来选择课程内容;变知识学科本位为职业能力本位,打破传统的以“了解”、“掌握” 为特征设定的学科型课程目标,从“任务与职业能力”分析出发,设定职业能力培养目标;变书本知识的传授为动手能力的培养,打破在传统的知识传授方式,以“工作项目”为主线,创设工作情景,结合职业技能证书考证,培养学生的实践动手能力。课程标准以应用电子技术专业学生的就业为导向,根据行业专家对应用电子专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析,以应用电子技术主线,以本专业应共同具备的岗位职业能力为依据,遵循学生认知规律,紧密结合职业资格证书中的中相关考核项目,确定本课程的工作模块和课程内容。为了充分体现任务引领、实践导
6、向课程思想,将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景,以项目为单位组织教学,以典型设备为载体,引出相关专业理论知识,使学生在实训过程中加深对专业知识、技能的理解和应用,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。 本课程建议总学时为 88。课时数以课程内容的重要性和容量来确定。各部分的课时分配如表所示:参考学参考学时时 序号序号内容内容 讲授习题课实验实训合计一第第 1 章章 概述概述22二第第 2 章章 EDA 设计流程及其工具设计流程及其工具224三第第 3 章章 CPLD/FPGA 结构与应用结构与应用224四第第 4 章章: VHDL 设计初步设计初步448五第第 5 章
7、章: QuartusII 应用向导应用向导246六第第 6 章章: VHDL 设计进阶设计进阶448七第第 7 章章: 宏功能模块与宏功能模块与 IP 使用使用224八第第 8 章章: 有限状态机设计有限状态机设计6612九第第 9 章章: VHDL 结构要素结构要素448十第第 10 章章: VHDL 基本语句基本语句6612十一第第 11 章章:设计优化和设计方法设计优化和设计方法448十二第第 12 章章:VHDL 仿真仿真448十三总复习总复习44合计4642883二、课程目标二、课程目标通过任务引领型的项目活动,使学生掌握电子 EDA 设计技术的基本知识和基本技能,具有逻辑思维能 力
8、、学习新技术的能力。能解决生产与应用中的实际问题,完成本专业相关岗位的工作任务。通过对本课程 的学习,学生能较好地掌握全新的硬件电子系统的设计技术,更深刻地了解计算机软件语言与硬件语言实现 的现代电子系统设计能力。通过理论学习与实践设计锻炼的紧密结合,提高理论与工程实际相结合的能力, 为未来进一步的学习和工作实践奠定良好基础。 三、内容标准三、内容标准(一)概论介绍现代 EDA 技术,VHDL 概况,介绍自顶向下的系统设计方法以及 FPGA 和 CPLD 的基本技术,要 求对现代 EDA 技术及实现工具的使用方法和发展情况有一初步了解。(二)EDA 设计流程及工具首先介绍基于 EDA 软件的
9、FPGA/CPLD 开发流程和 ASIC 设计流程,然后分别介绍与这些设计流程中 各环节密切相关的 EDA 工具软件,最后简述 QuartusII 的基本情况和 IP。(三)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。(四)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。(五)QuartusII 应用向导通过实例,详
10、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。(六)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。(七)宏功能模块与 IP 应用4Altera 提供了可参数化的宏功能模块和 LPM 函数,并基于 Altera 器件的结构做了优化设计,使得设计 的效率和可靠性得到了很大的提高。可以根据实际电路的设计需要,选择 LPM 库中的适当模块
11、,并为其设 定适当的参数,满足设计的需要。本章通过一些示例介绍 LPM 宏功能模块与 IP 核的使用方法。(八)状态机设计介绍使用 VHDL 设计有限状态机一般性程序结构;介绍状态机的实用程序设计、状态编码方法以及非法 状态排除技术。(九)VHDL 程序结构与规则介绍 VHDL 的基本程序结构,包括实体、结构体、进程、库和子程序等主要语句结构,要求掌握 VHDL 可综合程序设计的基本程序结构。重点了解进程语句结构及其运行特点。(十)VHDL 语句与 VHDL 仿真简要介绍 VHDL 编程的 3 种描述风格;介绍 VHDL 仿真方法、目的和延时模型、简介 VHDL 程序综合 概念与可综合的要求,
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- 制冷 空调 技术 课程标准
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