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课程名称：CPLD原理及应用 课程编码：座机电话号码 课程学分：2学分 课程学时：32学时 适用专业：自动化、电气工程及其自动化 座机电话号码 《CPLD原理及应用》 CPLD Technology and Application 教学大纲 一、课程性质与任务 本课程是自动化系的专业选修课程。 本课程的教学目的是使同学们能够掌握复杂可编程器件 complex programmable logic devices, CPLD 的原理和应用，基于原理图编辑和硬件描述语言 very high speed integrated circuit hardware description language, VHDL ，能设计简单的数字逻辑电路。通过本课程的学习应使学生掌握CPLD的基本结构及工作原理，MAX7000S系列器件的功能、特点，在线编程技术，掌握CPLD在数字控制系统中的设计方法，能够熟练应用CPLD开发工具MAXPLUSⅡ。 1、课程内容 设计软件MAXPLUSII 应用， 图像输入和 VHDL输入， 设计项目的编译与综合， 设计项目的仿真，组合逻辑设计， 时序逻辑设计，波形设计， 器件编程及下载等。 2、 课程要求 要求学生掌握的部分有：CPLD基础知识，MAX7000系列器件技术规范，图形编辑语言和VHDL语言的基本设计方法，熟练使用MAXPLUSII进行逻辑电路的设计，完成设计输入、设计综合、结果仿真及器件编程与下载。 理解的部分有：CPLD在数字控制系统中的设计方法。 了解的部分有：大规模逻辑电路的CPLD设计方法。 本课程的先修课程为模拟电子技术、 数字电子技术。要求学生对该课程的基础知识、基本概念牢固掌握，尤其对触发器、译码器等逻辑门电路知识要熟练掌握，对信号处理电路要有一定了解。 四、课程各教学环节和各篇章 节 学时分配 1、本课程共32学时，其中授课为20学时，实验为12学时 章 节 内 容 学时 备 注 第1章 数字电路硬件设计概述 2 1.1 基本介绍 1.2 数字电路基本知识 1.3 理论与实际 第2章 CPLD概述及其实现技术 4 2.1 晶体管开关 2.2 7400系列标准芯片 2.3 可编程阵列逻辑 2.4 复杂可编程逻辑器件 2.5 现场可编程门阵列 2.6 可编程器件的实现细节 第3章 MAXPLUSⅡ介绍 4 3.1 概述 3.2 设计过程 3.3 逻辑设计的输入方式 3.4 设计项目的编译与综合 3.5 设计项目的仿真 3.6 波形分析 3.7 器件编程及下载 第4 章 硬件描述语言VHDL 6 4.1 概述 4.2 VHDL的基本元素 4.3 VHDL设计的基本结构 4.4 设计实例及风格 第5章 设计实例讲解 4 5.1 组合逻辑设计实例 5.2 时序逻辑设计实例 5.3 CPLD在数字控制系统中的应用 总计 20 2、实践性教学内容的安排与要求 实践形式：实验共6次，12学时， 具体安排建议如下： 简单组合逻辑设计 数码管扫描电路 计数器电路设计 波形发生器 全功能计数器 地址译码器 基本要求：实验前要写预习报告，实验后要按时交实验报告。 3、本课程在课外练习方面的要求 作业形式：课后作业。 作业量（学时）： 第1～5章　　课后作业　 2学时 设计实例　　 大作业　　 1学时 作业要求：按时独立完成，书写工整，程序完整简洁，制图规范。 注：课外上机学时24。 五、本课程在使用现代化教学手段方面的要求 采用计算机多媒体教学。 六、教材及参考书： 教材： 边计年 薛宏熙 吴强译，《数字逻辑与VHDL设计》清华大学出版社，2005年 参考书： （1）宋万杰 罗丰 吴顺君编，《CPLD技术及应用》 西安电子科技大学出版社，1999年 （2）廖裕评 陆瑞强编，《CPLD数字电路设计》 清华大学出版社，2001年 七、本课程成绩的考察方法及评定标准： 总评成绩以百分制计算，考核形式为随堂测验或上机编程验收，占总成绩的50 ，平时作业、实验占总成绩的50 。 八、其它问题的说明 开课单位：机电工程学院自动化系。 大纲撰写人：周京华 大纲审阅人：陈亚爱 学科负责人：徐继宁 学院负责人：孙启国