山东农业大学：电工电子实验教学中心（教学大纲）EDA技术

《EDA技术》教学大纲EDA Technology总学时：36总学分：2理论学时：：30实验学时：6面向专业：机械电子工程课程代码：BF059301大纲执笔人：闫银发大纲审定人：侯加林：一、大纲说明1.课程的性质、地位和任务EDA技术是现代电子技术的自动化设计方法，主要包括电路自动设计与仿真、HDL语言与PLD设计等，是电子信息、机电、自动化类专业实现设计的重要途径和方法技术。EDA技术的任务是基于计算机软硬件平台对电子电路进行自动设计：对设计的电路进行实时仿真；利用HDL语言对逻辑电路进行硬件描述并在PLD器件上实现逻辑电路。2.课程教学的基本要求本课程安排在学生完成数字电子技术、电路等有关基础和专业基础课程之后的第五学期。本课程以基本理论为基础，以应用技术为重点，力求学生了解现代电子技术的发展方向和应用的先进设计技术，掌握基本的EDA技术设计方法和技巧。由于当今电子技术和计算机应用技术发展日新月异，老的EDA设计技术不断开级换代，先进的新EDA技术不断现，所以课堂教学要紧随现代电子技术的发展，随时更新技术方法和新内容，使学生了解本学科技术应用的发展方向，掌握最新最成熟的EDA技术，不局限于教材和课本内容。3.课程简介（100字左右）EDA技术基于先进的计算机软件、硬件技术，利用成熟的电子电路设计理论，实现电子设计自动化，主要内容包括电子电路自动化设计的方法与软件应用、电子电路的设计与实时仿真、VHDL语言编程与PLD及CPLD、FPGA设计等。4.课程教学改革与原教学大纲相比，调整了部分内容的理论教学学时数，对实验教学学时也进行了调整，，突出应用技术性教学，更具有实用性。二、大纲内容（一）课程理论教学第一讲电路原理图与印制电路板图设计（7学时）熟悉Protel软件环境的设置与Protel软件环境涉及到的概念；掌握使用Protel软件进行电路原理图的设计方法和技巧，并熟悉常用快捷键的使用：掌握使用Protel软件进行PCB电路板的设计方法和技巧，并熟悉常用快捷键的使用；掌握使用Protel进行自动布线的方法，并能对常见问题进行分析解决

《EDA 技术》教学大纲 EDA Technology 总 学 时： 36 总 学 分： 2 理 论 学 时 ： 30 实 验 学 时 ： 6 面 向 专 业 ： 机 械 电 子 工 程 课 程 代 码 ： BF059301 大纲执笔人： 闫银发 大纲审定人： 侯加林 一、大纲说明 1．课程的性质、地位和任务 EDA 技术是现代电子技术的自动化设计方法，主要包括电路自动设计与仿真、HDL 语 言与 PLD 设计等，是电子信息、机电、自动化类专业实现设计的重要途径和方法技术。EDA 技术的任务是基于计算机软硬件平台对电子电路进行自动设计；对设计的电路进行实时仿 真；利用 HDL 语言对逻辑电路进行硬件描述并在 PLD 器件上实现逻辑电路。 2．课程教学的基本要求 本课程安排在学生完成数字电子技术、电路等有关基础和专业基础课程之后的第五学 期。本课程以基本理论为基础，以应用技术为重点，力求学生了解现代电子技术的发展方向 和应用的先进设计技术，掌握基本的 EDA 技术设计方法和技巧。由于当今电子技术和计算 机应用技术发展日新月异，老的 EDA 设计技术不断升级换代，先进的新 EDA 技术不断涌 现，所以课堂教学要紧随现代电子技术的发展，随时更新技术方法和新内容，使学生了解本 学科技术应用的发展方向，掌握最新最成熟的 EDA 技术，不局限于教材和课本内容。 3．课程简介（100 字左右） EDA 技术基于先进的计算机软件、硬件技术，利用成熟的电子电路设计理论，实现电子 设计自动化，主要内容包括电子电路自动化设计的方法与软件应用、电子电路的设计与实时 仿真、VHDL 语言编程与 PLD 及 CPLD、FPGA 设计等。 4．课程教学改革 与原教学大纲相比，调整了部分内容的理论教学学时数，对实验教学学时也进行了调 整，突出应用技术性教学，更具有实用性。 二、大纲内容 （一）课程理论教学 第一讲 电路原理图与印制电路板图设计（7 学时） 熟悉 Protel 软件环境的设置与 Protel 软件环境涉及到的概念；掌握使用 Protel 软件进行 电路原理图的设计方法和技巧，并熟悉常用快捷键的使用；掌握使用 Protel 软件进行 PCB 电路板的设计方法和技巧，并熟悉常用快捷键的使用；掌握使用 Protel 进行自动布线的方法， 并能对常见问题进行分析解决

要点：Protel软件环境操作使用与涉及到的相关概念，Sch设计方法，Pcb设计方法及自动布线。思考题：1、如何用Protel进行原理图和电路原图进行设计？2、网络表如何生成？3、如何进行自动布线生成Pcb电路图？第二讲电路设计与仿真（7学时）熟悉Multisim软件环境及相关组件的使用；对万用表、示波器、信号发生器、频率计等常用虚拟仪表能熟练应用：利用相关组件和虚拟仪表进行模拟电路的设计与仿真：利用相关组件和虚拟仪表进行数字电路的设计与仿真。要点：利用相关组件和虚拟仪表进行模拟电路的设计与仿真，利用相关组件和虚拟仪表进行数字电路的设计与仿真。思考题：1、虚拟万用表如何使用和配置。2、使用Multisim如何进行电路设计和仿真。3、电路仿真与实际电路特性有什么不同？第三讲可编程逻辑器件原理及应用（16学时）可编程逻辑器件介绍、可编程逻辑器件的编程语言及开发工具简介；VHDL语言程序设计基础，语言结构要素，语言描述方法，结构化程序设计等；QuartusI1开发环境概述，HDL输入设计及基本的开发流程：图形设计方法，应用宏模块的原理图进行图形化设计。要点：掌握VHDL语言的程序设计方法，并能在QuartusII环境下用HDL输入方法和图形设计方法进行电路设计。思考题：1、VHDL语言与普通的计算机设计语言有什么区别和联系？2、在QuartusII环境下如何用HDL语言描述方法进行电路设计？3、在QuartusII环境下用HDL语言描述方法进行电路设计和图形法进行设计有什么优缺点？课程实验教学本课程实验学时共6学时，设3个实验，分别如下：实验一用Protel进行原理图与电路板图设计（2学时）实验目的：1.熟悉并掌握利用Protel软件绘制电路原理图的方法。2.熟悉并掌握利用Protel软件绘制电路板图的方法。实验内容：

要 点：Protel 软件环境操作使用与涉及到的相关概念，Sch 设计方法，Pcb 设计方法 及自动布线。 思考题： 1、如何用 Protel 进行原理图和电路原图进行设计？ 2、网络表如何生成？ 3、如何进行自动布线生成 Pcb 电路图？ 第二讲 电路设计与仿真（7 学时） 熟悉 Multisim 软件环境及相关组件的使用；对万用表、示波器、信号发生器、频率计 等常用虚拟仪表能熟练应用；利用相关组件和虚拟仪表进行模拟电路的设计与仿真；利用相 关组件和虚拟仪表进行数字电路的设计与仿真。 要 点：利用相关组件和虚拟仪表进行模拟电路的设计与仿真，利用相关组件和虚拟仪 表进行数字电路的设计与仿真。 思考题： 1、虚拟万用表如何使用和配置。 2、使用 Multisim 如何进行电路设计和仿真。 3、电路仿真与实际电路特性有什么不同？ 第三讲 可编程逻辑器件原理及应用(16 学时) 可编程逻辑器件介绍、可编程逻辑器件的编程语言及开发工具简介；VHDL 语言程序设 计基础，语言结构要素，语言描述方法，结构化程序设计等；Quartus II 开发环境概述， HDL 输入设计及基本的开发流程；图形设计方法，应用宏模块的原理图进行图形化设计。 要 点：掌握 VHDL 语言的程序设计方法，并能在 Quartus II 环境下用 HDL 输入方法 和图形设计方法进行电路设计。 思考题： 1、VHDL 语言与普通的计算机设计语言有什么区别和联系？ 2、在 Quartus II 环境下如何用 HDL 语言描述方法进行电路设计？ 3、在 Quartus II 环境下用 HDL 语言描述方法进行电路设计和图形法进行设计有什么优 缺点？ ㈡ 课程实验教学 本课程实验学时共 6 学时，设 3 个实验，分别如下： 实验一 用 Protel 进行原理图与电路板图设计（2 学时） 实验目的： 1．熟悉并掌握利用 Protel 软件绘制电路原理图的方法。 2．熟悉并掌握利用 Protel 软件绘制电路板图的方法。 实验内容：

1：利用Protel软件设计一电路原理图，并生成网络表。2.在ProtelPCB设计环境中调用生成的网络表，自动生成PCB电路图。实验结果：设计与原理图对应的双面板PCB电路板。实验二用Multisim软件进行基本电路的仿真（2学时）实验目的：1.了解掌握Multisim环境下的基本器件的调用与参数设定；2．了解掌握Multisim环境下的基本仪器仪表的调用与使用方法；3.掌握Multisim环境下基本电路图的绘制与性能仿真实验方法。实验内容：利用Multisim环境下的。基本器件和测量仪表，实现555多谐振荡器电路的设计，并对其工作特性进行仿真实验。实验结果：对基本电路的性能进行实时仿真。实验三利用VHDL语言进行CPLD器件的开发（2学时）实验目的：1.掌握VHDL硬件描述语言的编程方法。2.掌握用VHDL语言进行CPLD硬件开发的基本方法。实验内容：用VHDL语言设计一按键控制下的数码管显示0~9的程序，并设计加减计数按键。三、本课程考核方式、方法课程考核采用闭卷方式进行。附：建议使用教材及参考书目[1］《EDA技术应用》朱运利主编，电子工业出版社，2004。[2】《EDA技术与VHDL》潘松黄继业主编，清华大学出版社，2005[3]《电路设计与仿真》杨欣王玉凤主编，清华大学出版社，2006。[4]《用VHDL设计电子线路》边计年译，清华大学出版社，2000。[5]《EDA技术实用教程（第二版)》潘松黄继业主编，科学出版社，2005。[6]】《EDA技术与实》赵明富，清华大学出版社，2005

1．利用 Protel 软件设计一电路原理图，并生成网络表。 2．在 Protel PCB 设计环境中调用生成的网络表，自动生成 PCB 电路图。 实验结果：设计与原理图对应的双面板 PCB 电路板。 实验二 用 Multisim 软件进行基本电路的仿真（2 学时） 实验目的： 1．了解掌握 Multisim 环境下的基本器件的调用与参数设定； 2．了解掌握 Multisim 环境下的基本仪器仪表的调用与使用方法； 3．掌握 Multisim 环境下基本电路图的绘制与性能仿真实验方法。 实验内容： 利用 Multisim 环境下的。基本器件和测量仪表，实现 555 多谐振荡器电路的设计，并 对其工作特性进行仿真实验。 实验结果： 对基本电路的性能进行实时仿真。 实验三 利用 VHDL 语言进行 CPLD 器件的开发（2 学时） 实验目的： 1．掌握 VHDL 硬件描述语言的编程方法。 2．掌握用 VHDL 语言进行 CPLD 硬件开发的基本方法。 实验内容： 用 VHDL 语言设计一按键控制下的数码管显示 0~9 的程序，并设计加减计数按键。 三、本课程考核方式、方法 课程考核采用闭卷方式进行。 附：建议使用教材及参考书目 [1] 《EDA 技术应用》朱运利主编，电子工业出版社，2004。 [2] 《EDA 技术与 VHDL》潘松 黄继业主编，清华大学出版社，2005 [3] 《电路设计与仿真》杨欣 王玉凤主编，清华大学出版社，2006。 [4] 《用 VHDL 设计电子线路》边计年译，清华大学出版社，2000。 [5] 《EDA 技术实用教程(第二版)》潘松 黄继业主编，科学出版社，2005。 [6] 《EDA 技术与实践》 赵明富，清华大学出版社，2005