课程名称数字电路与FPGA课程代码 天津教育招生考试院.doc

天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：数字电路与FPGA 课程代码：0912、4160、4196、4689 第一部分 课程性质与任务 一、课程性质与特点 《数字电路与FPGA》是高等教育自学考试、通信工程专业的一门专业基础课，是在《电路分析》、《电子线路与pspice》课程知识的基础上开设的必修课程之一，本课程的学习为通信系统底层硬件电路设计自动化打下了坚实的基础。 本课程详细论述数字逻辑电路的基本知识和基本电路的工作原理与特性，重点介绍了组合逻辑电路，时序逻辑电路与可编程逻辑器件CPLD与FPGA，结合数字电路与系统在CPLD与FPGA上的实现详细介绍了CPLD与FPGA的硬件描述语言，并上机进行实践。通过学习可以使考生对上述内容有一个完整的、系统的认识，达到熟悉并掌握数字电路与FPGA的基本理论和人工与MAX+PLVSⅡ开发软件的分析与设计方法，为后续课程的学习打好基础。 本大纲是根据教育部（天津市）制定的高等教育自学考试通信工程专业培养目标编写的，立足于培养高素质人才，适应通信工程专业的培养方向，本大纲的内容尽可能简明实用，便于自学。 二、课程目标与基本要求 本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学和辅导考试，进行有关数字电路和FPGA的基本理论，基本知识与基本技能的考察和训练，并了解数字电路分析与设计的现代进程，为以后的学习和工作打下坚实的基础。 课程的基本要求如下： 1、掌握数字逻辑的基础知识：对各类数制的定义，表示方法，相互间的转换，码制与常用的编码，基本逻辑与复合逻辑的定义，表示符号能熟记并能灵活应用；对逻辑代数的基本运算公式、基本定理和逻辑函数的标准表达形式能正确理解，并能熟练的应用逻辑函数的化简方法。 2、理解TTL集成门电路和CMOS集成门电路的工作原理与逻辑功能，掌握各类组合逻辑电路的人工分析与设计方法并能采用EDA方法（即应用VHDL、Verilog或AHDL硬件描述语言）进行分析与设计。 3、理解各类触发器、波形变换与产生电路的组成与工作原理。 4、掌握各类时序逻辑电路的人工分析方法，并能熟练应用EDA的分析与设计方法。 5、了解程序逻辑电路的组成和应用，掌握半导体存储器的工作原理和使用方法。 6、掌握可编程逻辑器CPLD与FPGA的基本结构特点和使用场合的选择，了解它们的编程方法并能熟练应用。 7、了解三种硬件描述语言（VHDL、erilog HDL和AHDL）、并能掌握其中一种用于CPLD与FPGA的设计。 8、通过上机实验学习并掌握MAX+PLOSⅡ开发软件的上机操作以及完成数字电路与系统的分析设计全过程。 三、与本专业其他课程的关系 本课程在通信工程专业的教育计划中被列为专业基础课，在电路分析（或电工基理）、信号与系统、电子成路与PSpice与通信硬件电路课程之间有承前启后的相互联系作用，对全面掌握通信工程专业各学科的知识起重要的基础作用 第二部分 考核内容与考核目标 第一章 数字逻辑基础 一、学习目的与要求 通过本章学习了解模拟信号与数字信号的特点，掌握数制及其相互间的转换，码制与编码的基本概念和基本形式。理解逻辑代数的基本概念、掌握逻辑代数的基本公式和定理，以及逻辑函数的构成与表示方法。 二、考核知识点与考核目标 （一）数制（一般） 识记：二进制、八进制、十进制和十六进制数的定义与表示方法 （二）数制间的转换（一般） 应用：十进制数与N进制数的转换；N进制数与十进制数的转换；二进制数与八进制数间的转换；二进制数与十六进制数间的转换。 （三）码制与编码（一般） 识记：原码、反码和补码的定义表达方式及其应用 （四）逻辑代数的基本概念（一般） 识记：基本逻辑（与、或、非逻辑）、复合逻辑（与非、或非、与或非、异或和同或逻辑）的定义与逻辑符号的表达方式。 （五）逻辑代数的运算法则（一般） 理解：逻辑代数的基本运算公式、基本定理、逻辑变量和逻辑函数的标准形式。 应用：逻辑函数的公式简化法和长诺图简化法的规定及其应用。 第二章 门电路 一、学习目的与要求 通过本章学习了解构成门电路的基本元件的开关特性，理解目前广泛使用的TTL集成门电路和CMOS集成门电路的工作原理与逻辑功能。了解发射极耦合逻辑电路ECL和集成注入逻辑电路I2L的基本特点。 二、考核知识点与考核目标 （一）晶体二极管和三极管的开关特性与分主元件门（次重点） 识记：各类分立元件门的逻辑符号与相应的真值表。 理解：晶体二极管和三极管的稳态开关特性和瞬态开关特性以各类门的逻辑功能。 （二）TTL集成逻辑门和MOS集成逻辑门（次重点） 识记：TTL集成逻辑门和MOS集成逻辑门的主要技术指标。 （工作速度、抗干扰能力和静态功耗） 理解：TTL集成逻辑门和MOS集成逻辑门的工作原理与外