數(shù)位電路設計實習室簡報,報告者: 電機工程學系 劉 文 頡,大 綱,提供教學課程 課程流程 教學目標 數(shù)位系統(tǒng)設計實習課程內(nèi)容 數(shù)位電路設計實習課程內(nèi)容 實驗室特色 實驗室中長程發(fā)展計劃,提供教學課程,數(shù)位系統(tǒng)設計 數(shù)位系統(tǒng)設計實習 數(shù)位電路設計實習 電腦輔助電路設計,本實習室提供工程學群師生在數(shù)位系統(tǒng)的設計與驗證環(huán)境。數(shù)位系統(tǒng)設計實習提供了解數(shù)位系統(tǒng)的設計過程與驗證。數(shù)位電路設計實習教授使用VHDL硬體描述語言進行邏輯電路的設計、編譯、模擬、與燒錄，使用C P L D/ F P G A晶片快速實現(xiàn)系統(tǒng)原型，培養(yǎng)學生電路設計基礎，進入晶片設計與應用的領域。,提供教學課程,課程流程,數(shù)位系統(tǒng)設計 3/3,數(shù)位系統(tǒng)設計實習 1/3,CPLD/FPGA數(shù)位電路設計 3/3,電機專題製作 1/3,微處理機 3/3,數(shù)位積體電路設計 3/3,介面原理與應用 3/3,先修課程,應用課程,教學目標,透過課程實習，使學生了解數(shù)位電路的基本原理、設計、與應用，具備各種數(shù)位元件及數(shù)位電路之基本知識。 使學生養(yǎng)成分析數(shù)位電路的能力。 使學生能熟悉硬體描述語言(VHDL)的格式與語法，並進行功能模擬驗證、下載、與燒錄。 培養(yǎng)學生融合學科知識，設計合適的數(shù)位模組，體認做中學的實務觀念。 培養(yǎng)學生應用電路的設計與製作能力，具備FPGA晶片應用的能力。,數(shù)位系統(tǒng)設計實習課程內(nèi)容,基本邏輯閘認識與組合邏輯電路實驗 AOI實習與邏輯閘互相取代 布林代數(shù)與邏輯閘簡化實驗 加法器，減法器，乘法器實驗 比較器與數(shù)碼轉換實驗 編碼器與解碼器實驗 多工器與解多工器實驗,數(shù)位系統(tǒng)設計實習課程內(nèi)容,顯示電路設計實驗 閂鎖器與SR，JK，D，T型正反器實驗 上數(shù)與下數(shù)計數(shù)器設計 漣波計數(shù)器，N-Mode計數(shù)器設計 同步計數(shù)器設計 移位暫存器實驗 RAM與ROM記憶體實驗,數(shù)位電路設計實習課程內(nèi)容,CPLD/FPGA發(fā)展環(huán)境介紹 基本邏輯 組合邏輯電路 解碼器、編碼器、多工器、解多工器 算術邏輯電路設計 半加器、全加器、減法器、乘法器 數(shù)碼轉換電路設計 七段顯示器控制電路設計 閂鎖與正反器 緩衝暫存器、移位暫存器、與旋轉暫存器,數(shù)位電路設計實習課程內(nèi)容,非同步計數(shù)器設計 上下數(shù)漣波計數(shù)器、 模數(shù)N計數(shù)器 同步計數(shù)器設計 上數(shù)、下數(shù)、上下數(shù)計數(shù)器 計時處理 上數(shù)除頻電路、下數(shù)除頻電路 程序處理與狀態(tài)機電路設計 Moore狀態(tài)機、Mealy狀態(tài)機設計 模組、元件、與階層式設計 LCD顯示電路 電子鐘 十字路口紅綠燈控制,實驗室特色,透過廣播系統(tǒng)進行實驗原理解說與實驗示範操作，學生循序漸進學習。 引導學生從入門到熟悉VHDL的各種設計語法及設計模式，由設計、編譯、功能模擬、燒錄、到測試都由學生自行完成。希望學生使用基本觀念來建構有用的數(shù)位系統(tǒng)模型，以加強學生的學習能力，並激發(fā)創(chuàng)新的設計思維。 開發(fā)系統(tǒng)全部視窗化，簡化電路設計過程，快速發(fā)展電路。,實驗室特色,同時提供兩種下載板(CPLD/FPGA)，共用一個I/O實驗板，CPLD/FPGA 晶片接腳任意設定。 多電路結構多項燒錄，提供串列SCI及SEEPROM，可直接在電路板上將多個電路結構直接線上燒錄。 可搭配單晶片89C52(8051族系)。,實驗室中長程發(fā)展計劃,配合實驗課程，積極擴充實習項目，提供學生便捷的學習環(huán)境，進入晶片設計領域。 擴充CPLD/FPGA數(shù)位邏輯設計實驗器硬體。 增購實驗模組，實習內(nèi)容多樣化： 步進馬達系統(tǒng) 溫度控制系統(tǒng) 學生應用電路設計轉接板 增購IC燒錄器，數(shù)位式示波器。 增購廣播與監(jiān)控軟體，提昇教學品質(zhì)。,中程目標,實驗室中長程發(fā)展計劃,配合國家半導體科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，積極培養(yǎng)基礎晶片設計人才。 規(guī)劃超大型積體電路課程，進行VLSI設計。 推動與科技業(yè)者交流，提供實習課程規(guī)劃與人才訓練。 整合本系現(xiàn)有的研究領域，研擬適當研發(fā)項目。 推動產(chǎn)學合作計劃，建立區(qū)域型的研發(fā)設計中心。,長程目標,