《无线通信FPGA设计基本技能训练》教学大纲.doc

《无线通信FPGA设计基本技能训练》教学大纲 工程训练中心编 2011年11月20日 适用专业层次总学时学分课 程 性 质训练层次通信工程本科322实践教学课程专业技能先修课程高等数学、计算机网络、电路基础、数字电子技术基础 一、课程的地位和作用： 1、地位和作用 《无线通信FPGA设计基本技能训练》是一门技术性、应用性很强的学科。主要任务是通过这门课程的学习，使学生掌握VHDL的语法知识和程序结构，会使用VHDL语言描述、设计简单的数字电子电路，掌握一种实用、先进的设计软件。 2、完成培养方案中哪项基本素质要求和业务培养要求 通过本课程的学习，完成培养方案中使学生掌握本专业的电子技术、信息技术、通信技术及计算机技术的基本理论和基础知识，受到严格的科学训练和科学研究初步训练的基本素质要求以及使学生具备分析和解决实际工程技术问题的能力以及知识自我更新的能力的业务培养要求。 二、课程的目的和任务 本训练课程利用Quartus II软件为设计平台进行基于FPGA/CPLD的无线通信数字系统设计，学习硬件描述语言，介绍其基础知识、设计流程、设计方法及电子设计的基本技能等问题，并要求学生掌握FPGA进行数字信号处理的基本知识。通过训练，学生可以独立实现简单的数字逻辑电路设计、数字系统设计以及无线通信数字系统设计，为今后的学习和工作中的实际应用打下扎实的基础。 三、实验教学内容与要求 序号项目名称训练内容教学基本要求训练方式训练类型训练学时 主要仪器设备及耗材备注1FPGA系统设计基础了解VHDL和EDA的基础知识。自顶向下的系统设计方法、应用VHDL的EDA的过程、FPGA/CPLD的优势、FPGA的原理与结构、FPGA的基本设计流程、FPGA与CPLD的比较掌握应用VHDL的EDA的过程 掌握FPGA的原理与结构、FPGA的基本设计流程（1）由教师演示FPGA相关软件的使用方法。 （2）教师对训练例程进行必要的分析和讲解。（3）学生独立操作软件，进行上机操作。验证性训练2学时PC机及ZYFGABD12训练箱必修课训练 每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成训练报告 2VHDL语言基础掌握VHDL基本程序结构、数据类型和运算符、描述语句。从整体上把握VHDL程序的基本结构和特点、掌握VHDL程序的结构与框架 掌握理解程序结构、顺序语句、并行语句等（1）由教师演示FPGA相关软件的使用方法。 （2）教师对训练例程进行必要的分析和讲解。（3）学生独立操作软件，进行上机操作。验证性训练10学时PC机及ZYFGABD12训练箱必修课训练 每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成训练报告 3常用EDA开发软件、训练开发平台了解VHDL的仿真方法，熟悉组合电路、时序电路的HDL设计应用，掌握一般状态机的设计方法掌握QuartusII的使用，FGPA常用的开发工具。输入工具、综合工具、仿真工具、实现工具、调试与加载配置。 掌握一般状态机的设计方法。（1）由教师演示FPGA相关软件的使用方法。 （2）教师对训练例程进行必要的分析和讲解。（3）学生独立操作软件，进行上机操作。验证性训练6学时PC机及ZYFGABD12训练箱必修课训练。 每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成训练报告 4FPGA中的数字信号处理基础掌握A/D变换、二进制加法器、二进制乘法器、快速傅里叶变换器、三角函数数字发生器设计。通过课程设计，使学生系统的掌握数字电路系统的VHDL设计方法， 掌握A/D变换、二进制加法器、二进制乘法器、快速傅里叶变换器设计。（1）由教师演示FPGA相关软件的使用方法。 （2）教师对训练例程进行必要的分析和讲解。（3）学生独立操作软件，进行上机操作。验证性训练8学时PC机及ZYFGABD12训练箱必修课训练 每人单独演示软件仿真和调试步骤，并独立完成训练报告 5综合设计掌握VHDL工具软件的使用；系统的VHDL描述、综合、仿真的方法及仿真结果分析；资源的控制与分配。掌握一个典型系统的VHDL描述、综合、仿真的方法及仿真结果分析全过程。教师提供训练例程，进行分析讲解。 （2）学生一人一组，按要求开展一个小的综合设计任务。验证及设计性训练6学时PC机及ZYFGABD12训练箱必修课训练 独立完成训练报告 四、阶段划分及组织管理 1、主要阶段及其划分：本训练课程5个实验项目共32学时，安排在《无线通信FPGA设计》课程时进行。 2、有关各阶段的组织管理和要求等事项 训练中教???需简要说明实验原理、实验器材、实验要求，由学生独立完成实验内容，教师对实验课程运行情况全程监控。 五、实验所需条件 所有实