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天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：数字系统设计与PLD应用技术 (2016年10月修订版) 课程代码：0816、4658 PAGE 第 PAGE 8 页 共 NUMPAGES 9 页 天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：数字系统设计与PLD应用技术 课程代码：0816、4658 第一部分 课程性质与目标 课程性质与特点： 《数字系统设计与PLD应用技术》是高等教育自学考试电子信息工程专业所开设的专业课之一，它是一门理论联系实际、应用性强的课程。本课程以数字电子系统EDA技术与设计以及PLD应用技术为基本内容，以硬件描述语言VHDL实现PLD数字系统设计方法为主要研究对象，研究如何采用描述工具建立数字系统的EDA设计方法，选择适当PLD器件、采用相应的软件开发系统来实现待设计系统，并为复杂数字系统设计打下坚实的基础。 总学时为80学时（理论授课64学时，实践16学时） 二、课程目标与基本要求 通过本课程的学习，目的是使考生从功能电路设计转向数字系统的EDA设计，由传统的通用集成电路的应用转向可编程逻辑器件的设计与应用，从硬件设计转向硬件软件高度渗透的设计，从而拓宽EDA技术的知识面和设计能力。课程的基本要求是掌握EDA技术的基本概念，VHDL语言的基本概念、语法特征和应用，以及PLD的原理、EDA实验开发系统组成及应用。 知识目标 以传授PLD应用的基本知识和技能为目的，通过对数字系统设计及PLD应用技术的基础知识学习，使学生具备分析、设计VHDL应用程序和进行硬件分析、设计的基本技能，掌握PLD应用系统设计与制作的基本方法与步骤，能够熟练运用VHDL语言根据设计任务编程，并进行软、硬件调试等工作。 能力目标 通过该课程使学生具备使用EDA工具进行数字系统开发的能力，并具备VHDL语言的编程思想与能力，具备熟练地使用QuartusII等常用EDA软件进行数字电路系统的设计的能力，掌握功能仿真、时序仿真和硬件测试的能力，为现代数字系统设计与PLD应用技术的进一步学习，掌握专用集成数字电路设计以及超大规模集成数字电路设计奠定基础，增强学生的实践动手能力，达到了电子信息工程专业的培养目标及要求。 课程的基本要求 1．了解数字系统系统设计及PLD应用技术的基本思想。 2．了解EDA的基本概念和数字系统EDA设计流程。 3．掌握VHDL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。 4．掌握VHDL语言现象和语句规则的特点，以及运用VHDL表达与设计组合逻辑电路和时序逻辑电路的方法。 5．了解常用的可编程逻辑器件PLD的结构和工作原理。 6．掌握VHDL语言和PLD的应用，掌握QuartusII等常用EDA软件对PLD进行一些基本的数字系统的设计方法。 7．通过上机仿真和实验下载掌握如何运用该课程的知识来解决实际数字系统设计的问题。 三、本课程与本专业其它课程的关系 《数字系统设计与PLD应用技术》是电子信息工程专业大学本科学生必修的专业技术课程，它与电子信息工程专业的许多其他课程有着密切的关系。其先修课程是《数字电路与逻辑设计》。 第二部分 考核内容与考核目标 第一章 EDA技术概述 一、学习目的与要求 1．掌握EDA技术的基本概念； 2．了解EDA技术的知识体系、EDA技术的特点，EDA技术的应用； 3．掌握EDA技术的设计方法和开发流程。 二、考核知识点与考核目标 1．EDA技术的概念及其发展（一般） 识记：EDA技术的概念与特点。 理解：EDA技术的发展的3个阶段，可编程器件的发展趋势，输入方式的发展趋势、软件开发工具的发展趋势。 2．EDA技术的知识体系（一般） 识记：常用的可编程逻辑器件，常用的硬件描述语言，常用的EDA软件工具。 理解：FPGA/CPLD的结构及特点，EDA实验开发系统组成。 应用：印制电路板设计的基本作用及应用。 3．EDA技术的特点（重点） 理解：传统的数字系统设计方法，“自底向上”的设计流程，“自顶向下”的设计流程及其优点，EDA工具的设计输入分类，综合(Synthesis)的具体分类，时序仿真与功能仿真的特点。 应用：FPGA与CPLD的分类及应用，FPGA的EDA开发流程及应用。 4．EDA技术的应用（次重点） 理解：EDA技术的应用领域。 第二章 VHDL设计基础 一、学习目的与要求 1．掌握VHDL概况和特点； 2．掌握VHDL程序基本结构和VHDL语言要素； 3．重点掌握VHDL中的顺序语句、并行语句、属性描述语句； 4．了解VHDL语言的描述风格。 二、考核知识点与考核目标 1．VHDL概述（一般） 识记：常用的硬件描述语言