《通信原理实验》课程教学大纲 Experiments of the Communication Principle(通信工程专业)

《通信原理实验》课程教学大纲 Experiments of the Communication Principle 课程编号:03132101 适用专业:通信工程、信息工程等专业 先修课程:通信原理 学分数:16学分 总学时数:256学时 实验学时:168学时 执笔者:卢光跃 编写日期:2005年9月 一、课程的性质、任务: 本课程是通信与信息类专业的一门重要的专业基础实验课程,是《通信原 理》这一核心专业基础课程所必需的实践环节。通过本课程的学习,旨在进一 步加深同学们对通信系统的有关原理以及相关问题的理解和掌握,提高实践操 作能力,并为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 二、理论教学内容和要求: 课程分为基础实验棋块、系统仿真实验模块和应用型实验模块三个层面, 从基础理论的验证,到最终系统级的实现,涵盖了通信系统中的各个基本环节。 课程体系结构如下: 通信原理实验 高级软件无线电系统实验 CDMA移动通信系统实验 Systemview通信系统 Matlab与通信仿真(双 Matlab与通信仿真实验 仿真实验 语教学)实验 Verilog HDL 数字系统设计 高速数字信号 通信原理硬件 嵌入式系统设 数字系统设计 与FPGA应用 处理芯片及应 实验 计实验 与综合实验 实验 用实验 1、基础实验模块 该层面涉及《通信原理硬件实验》、《Verilog HDL数字系统设计与综合实 验》、《数字系统设计与FPGA应用实验》、《嵌入式系统设计实验》和《高速数 字信号处理芯片及应用实验》五个子项。理论教学内容和要求如下: (1)通信原理硬件实验
《通信原理实验》课程教学大纲 Experiments of the Communication Principle 课程编号:03132101 适用专业:通信工程、信息工程等专业 先修课程:通信原理 学分数: 16 学分 总学时数:256 学时 实验学时:168 学时 执笔者: 卢光跃 编写日期:2005 年 9 月 一、课程的性质、任务: 本课程是通信与信息类专业的一门重要的专业基础实验课程,是《通信原 理》这一核心专业基础课程所必需的实践环节。通过本课程的学习,旨在进一 步加深同学们对通信系统的有关原理以及相关问题的理解和掌握,提高实践操 作能力,并为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 二、理论教学内容和要求: 课程分为基础实验模块、系统仿真实验模块和应用型实验模块三个层面, 从基础理论的验证,到最终系统级的实现,涵盖了通信系统中的各个基本环节。 课程体系结构如下: 通信原理实验 高级软件无线电系统实验 CDMA 移动通信系统实验 Systemview 通信系统 仿真实验 Matlab 与通信仿真实验 Matlab 与通信仿真(双 语教学)实验 通信原理硬件 实验 Verilog HDL 数字系统设计 与综合实验 数字系统设计 与 FPGA 应用 实验 嵌入式系统设 计实验 高速数字信号 处理芯片及应 用实验 1、基础实验模块 该层面涉及《通信原理硬件实验》、《Verilog HDL 数字系统设计与综合实 验》、《数字系统设计与 FPGA 应用实验》、《嵌入式系统设计实验》和《高速数 字信号处理芯片及应用实验》五个子项。理论教学内容和要求如下: (1)通信原理硬件实验

1)掌握通信的定义、组成和分类方式,重点是通信系统的模型; 2)掌握AMⅡ码的编译码规则及其特点; 3)掌握HDB3码的编译码规则及其特点; 4)掌握2PSK调制与解调原理,眼图的概念、模型及其观测方法; 5)掌握2DPSK调制与解调原理,以及它如何克服“相位模糊”; 6)掌握抽样定理及几种抽样信号的获得和特性; 7)掌握PCM编译码原理。 8)理解纠错编译码的基本原理,掌握汉明编/译码的原理及其特点; (2)Verilog HDL数字系统设计与综合实验 1)掌握简单门级结构建模电路的设计方法和ModelSim6.0软件; 2)掌握简单组合逻辑建模的设计方法; 3)掌握简单行为建模的设计方法和行为建模语句; 4)掌握时序电路的行为建模设计方法; 5)掌握组合逻辑电路设计和时序逻辑电路设计方法,能够使用基于同步状 态机的建模; 6)掌握综合建模设计方法,熟练各种建模方法的综合运用; 7)理解综合建模设计方法。掌握各种建模方法的综合运用。 (3)数字系统设计与FPGA应用实验 1)学习使用QuartuslⅡ设计软件,掌握模块图和原理图的输入方法; 2)掌握波形编辑器使用,建立新工程完成宏模块的定制与仿真; 3)掌握乘法器模块设计方法; 4)掌握芯片管脚分,设置设计约束,综合实现乘法器模块; 5)理解FPGA综合建模设计方法,掌握FPGA各种建模方法的综合运用; 6)完成数字跑表的综合设计。 (4)嵌入式系统设计实验 1)了解ADS1.2集成开发环境的使用方法: 2)了解ARMulator软件仿真,掌握ARM7TDMI汇编指令的用法; 3)掌握ARM数据处理指令的使用方法: 4)理解使用ARM汇编指令实现结构化编程;
1)掌握通信的定义、组成和分类方式,重点是通信系统的模型; 2)掌握 AMI 码的编译码规则及其特点; 3)掌握 HDB3 码的编译码规则及其特点; 4)掌握 2PSK 调制与解调原理,眼图的概念、模型及其观测方法; 5)掌握 2DPSK 调制与解调原理,以及它如何克服“相位模糊”; 6)掌握抽样定理及几种抽样信号的获得和特性; 7)掌握 PCM 编译码原理。 8)理解纠错编译码的基本原理,掌握汉明编/译码的原理及其特点; (2)Verilog HDL 数字系统设计与综合实验 1)掌握简单门级结构建模电路的设计方法和 ModelSim6.0 软件; 2)掌握简单组合逻辑建模的设计方法; 3)掌握简单行为建模的设计方法和行为建模语句; 4)掌握时序电路的行为建模设计方法; 5)掌握组合逻辑电路设计和时序逻辑电路设计方法,能够使用基于同步状 态机的建模; 6)掌握综合建模设计方法,熟练各种建模方法的综合运用; 7)理解综合建模设计方法。掌握各种建模方法的综合运用。 (3)数字系统设计与 FPGA 应用实验 1)学习使用 QuartusII 设计软件,掌握模块图和原理图的输入方法; 2)掌握波形编辑器使用,建立新工程完成宏模块的定制与仿真; 3)掌握乘法器模块设计方法; 4)掌握芯片管脚分,设置设计约束,综合实现乘法器模块; 5)理解 FPGA 综合建模设计方法,掌握 FPGA 各种建模方法的综合运用; 6)完成数字跑表的综合设计。 (4)嵌入式系统设计实验 1)了解 ADS1.2 集成开发环境的使用方法; 2)了解 ARMulator 软件仿真,掌握 ARM7TDMI 汇编指令的用法; 3)掌握 ARM 数据处理指令的使用方法; 4)理解使用 ARM 汇编指令实现结构化编程;

5)掌握使用MRS/MSR指令实现ARM微控制器工作模式的切换; 6)掌握在C语言程序中调用汇编程序,了解ATPCS基本规则; 7)掌握UART各个控制寄存器的设置,熟悉UART中断程序的设置。 (5)高速数字信号处理芯片及应用实验 1)掌握DSP处理器的硬件结构; 2)掌握DSP的指令系统及程序设计; 3)了解DSP系统组成与接口设计: 4)掌握宏汇编、连接与模拟调试: 5)TMS320C54x软硬件应用。 2、系统仿真实验模块 该层面涉及《Systemview通信系统仿真实验》、《Matlab与通信仿真实验》 和《Matlab与通信仿真(双语教学)实验》三个子项。理论教学内容和要求如 下: (1)Systemview通信系统仿真实验 1)理解时分多路复用的概念,掌握PCM30/32路系统的帧结构; 2)熟悉SystemView仿真软件环境,掌握基本设计方法; 3)掌握信道的特性; 4)掌握模拟信号线性调制和解调的原理及性能分析; 5)掌握多进制数字调制解调原理及性能分析。 (2)Matlab与通信仿真实验 1)了解Maltab软件安装运行环境,掌握创建、保存、打开m文件: 2)掌握二维平面图形的绘制方法,理解周期信号的傅里叶级数展开: 3)掌握基带信号波形生成和其功率谱密度的计算,理解采用蒙特卡罗算法 仿真的思想; 4)掌握线性模拟调制信号的波形及产生方法,理解线性模拟调制信号的频 谱特点和线性模拟调制信号的解调方法; 5)掌握低通信号抽样定理,理解13折线A率逐次比较型PCM编译码原 理和仿真思想; 6)掌握数字频带传输系统调制解调的仿真过程,理解数字频带传输系统误
5)掌握使用 MRS/MSR 指令实现 ARM 微控制器工作模式的切换; 6)掌握在 C 语言程序中调用汇编程序,了解 ATPCS 基本规则; 7)掌握 UART 各个控制寄存器的设置,熟悉 UART 中断程序的设置。 (5)高速数字信号处理芯片及应用实验 1)掌握 DSP 处理器的硬件结构; 2)掌握 DSP 的指令系统及程序设计; 3)了解 DSP 系统组成与接口设计; 4)掌握宏汇编、连接与模拟调试; 5)TMS320 C54x 软硬件应用。 2、系统仿真实验模块 该层面涉及《Systemview 通信系统仿真实验》、《Matlab 与通信仿真实验》 和《Matlab 与通信仿真(双语教学)实验》三个子项。理论教学内容和要求如 下: (1)Systemview 通信系统仿真实验 1)理解时分多路复用的概念,掌握 PCM30/32 路系统的帧结构; 2)熟悉 SystemView 仿真软件环境,掌握基本设计方法; 3)掌握信道的特性; 4)掌握模拟信号线性调制和解调的原理及性能分析; 5)掌握多进制数字调制解调原理及性能分析。 (2)Matlab 与通信仿真实验 1)了解 Maltab 软件安装运行环境,掌握创建、保存、打开 m 文件; 2)掌握二维平面图形的绘制方法,理解周期信号的傅里叶级数展开; 3)掌握基带信号波形生成和其功率谱密度的计算,理解采用蒙特卡罗算法 仿真的思想; 4)掌握线性模拟调制信号的波形及产生方法,理解线性模拟调制信号的频 谱特点和线性模拟调制信号的解调方法; 5)掌握低通信号抽样定理,理解 13 折线 A 率逐次比较型 PCM 编/译码原 理和仿真思想; 6)掌握数字频带传输系统调制解调的仿真过程,理解数字频带传输系统误

码率仿真分析方法; 7)实现综合的数字通信系统的仿真。 (3)Matlab与通信仿真(双语教学)实验 1)掌握Matlab软件安装,熟练m文件建立、保存以及基本语法; 2)掌握模拟调制的各种调制方法; 3)理解模数转换的含义,及转换方法; 4)掌握各种数字基带传输的方法: 5)掌握带限信道的数字传输; 6)掌握各种载波调制的数字传输方法; 7)熟悉扩频通信系统原理,掌握直接序列扩频的调制解调方法。 3、应用型实验模块 该层面涉及《高级软件无线电系统实验》和《CDMA移动通信系统实验》 两个子项。理论教学内容和要求如下: (1)高级软件无线电系统实验 1)掌握基带线性调制技术; 2)掌握基带线性差分载波调制技术; 3)掌握基带恒包络载波调制技术; 4)掌握基带线性载波调制技术的解调; 5)掌握基带线性差分载波调制技术的解调; 6)掌握频率偏移性能; 7)掌握无线多径信道性能; 8)掌握信道编码。 (2)CDMA移动通信系统实验 1)了解XC1O-MSC/VLR系统总体结构; 2)熟悉ZXC10-MSC/VLR硬件结构; 3)掌握ZXC10-MSC/VLR组网与系统配置; 4)掌握ZXC10-HLR/AUC总体结构; 5)了解XC10-HLR/AUC硬件结构; 6)掌握ZXC10-HLR/AUC组网与系统配置;
码率仿真分析方法; 7)实现综合的数字通信系统的仿真。 (3)Matlab 与通信仿真(双语教学)实验 1)掌握 Matlab 软件安装,熟练 m 文件建立、保存以及基本语法; 2)掌握模拟调制的各种调制方法; 3)理解模数转换的含义,及转换方法; 4)掌握各种数字基带传输的方法; 5)掌握带限信道的数字传输; 6)掌握各种载波调制的数字传输方法; 7)熟悉扩频通信系统原理,掌握直接序列扩频的调制解调方法。 3、应用型实验模块 该层面涉及《高级软件无线电系统实验》和《CDMA 移动通信系统实验》 两个子项。理论教学内容和要求如下: (1)高级软件无线电系统实验 1)掌握基带线性调制技术; 2)掌握基带线性差分载波调制技术; 3)掌握基带恒包络载波调制技术; 4)掌握基带线性载波调制技术的解调; 5)掌握基带线性差分载波调制技术的解调; 6)掌握频率偏移性能; 7)掌握无线多径信道性能; 8)掌握信道编码。 (2)CDMA 移动通信系统实验 1)了解 ZXC10-MSC/VLR 系统总体结构; 2)熟悉 ZXC10-MSC/VLR 硬件结构; 3)掌握 ZXC10-MSC/VLR 组网与系统配置; 4)掌握 ZXC10-HLR/AUC 总体结构; 5)了解 ZXC10-HLR/AUC 硬件结构; 6)掌握 ZXC10-HLR/AUC 组网与系统配置;

7)熟悉号码转换配置; 8)掌握GT号码分析制作规范; 9)掌握CDMA系统ZXCI0-MSS侧MSC的数据配置; 10)掌握CDMA系统ZXC10-MSS侧HLR的数据配置; 11)掌握CDMA系统无线网侧的物理数据配置。 三、实验教学的内容和要求: 本实验课程分为三个层面,十个子项。每个模块中包含硬件实验环节和软 件实验环节。《通信原理》作为先修课程,在学习理论课程的同时,开设相应的 实践操作训练;要求实验前有预习并由指导教师签字验收,实验后有实验结果 的记录与分析并由指导教师签字验收,具有指导教师签字的实验预习和实验结 果的记录与分析构成完整的实验报告,作为评定实验成绩的依据。 1、基础实验模块 (1)通信原理硬件实验 1)实验项目及学时分配: 其中:验证性实验87.5%,综合性实验12.5%共计16学时。 学 实验类型 序 实验项目名称 实验内容及要求 号 演 验 设 综 时 示 证 计 合 熟悉实验系统;理解 实验系统概述 通信系统的;组成以及系 2 统模型 AMI编译码及时钟 AI编译码规则验证 2 提取 及码型特点 2 HDB3编译码及时 HDB3编译码规则验 3 钟提取 证及码型特点 2 2PSK调制与解调原 4 2PSK传输系统实验 理、眼图及相位模糊 2 2DPSK调制与解调原 5 2DPSK传输系统验 理及相位模糊的克服 2 PAM系统实验 抽样定理及其应用 )
7)熟悉号码转换配置; 8)掌握 GT 号码分析制作规范; 9)掌握 CDMA 系统 ZXC10-MSS 侧 MSC 的数据配置; 10)掌握 CDMA 系统 ZXC10-MSS 侧 HLR 的数据配置; 11)掌握 CDMA 系统无线网侧的物理数据配置。 三、实验教学的内容和要求: 本实验课程分为三个层面,十个子项。每个模块中包含硬件实验环节和软 件实验环节。《通信原理》作为先修课程,在学习理论课程的同时,开设相应的 实践操作训练;要求实验前有预习并由指导教师签字验收,实验后有实验结果 的记录与分析并由指导教师签字验收,具有指导教师签字的实验预习和实验结 果的记录与分析构成完整的实验报告,作为评定实验成绩的依据。 1、基础实验模块 (1)通信原理硬件实验 1)实验项目及学时分配: 其中:验证性实验 87.5% ,综合性实验 12.5%共计 16 学时。 序 号 实验项目名称 实验内容及要求 学 时 实验类型 演 示 验 证 设 计 综 合 1 实验系统概述 熟悉实验系统;理解 通信系统的;组成以及系 统模型 2 √ 2 AMI 编译码及时钟 提取 AMI 编译码规则验证 及码型特点 2 √ 3 HDB3 编译码及时 钟提取 HDB3 编译码规则验 证及码型特点 2 √ 4 2PSK传输系统实验 2PSK 调制与 解调原 理、眼图及相位模糊 2 √ 5 2DPSK 传输系统验 2DPSK 调制与解调原 理及相位模糊的克服 2 √ 6 PAM 系统实验 抽样定理及其应用 2 √

PCM编译码系统实 PCM编译码原理及性 7 验 能分析 2 PCM基群帧结构与 PCM基群帧结构与帧 8 帧同步 同步 2)实验所需设备及材料: 序 实验项目 每组 每组所需仪器设备 号 名称 人数 设备名称 数量 1 实验系统概述 1人 通信原理综合实验箱 1 AMI编译码 通信原理综合实验箱 1 2 1人 及时钟提取 双踪示波器 1 HDB3编译码 通信原理综合实验箱 1 3 1人 及时钟提取 双踪示波器 1 2PSK传输 通信原理综合实验箱 1 4 1人 系统实验 双踪示波器 1 2DPSK传输 通信原理综合实验箱 1 5 系统实验 1人 双踪示波器 1 通信原理综合实验箱 1 6 PAM系统实验 1人 双踪示波器 1 函数信号源 1 PCM编译码 通信原理综合实验箱 1 1 1人 双踪示波器 1 系统实验 函数信号源 1 通信原理综合实验箱 1 PCM基群帧结构 8 1人 双踪示波器 1 与帧同步 函数信号源 1 (2)Verilog HDL数字系统设计与综合实验 1)学时分配 理论教学50%,实验教学50%,共计32学时。 学时分配 序号 主要内容 讲课 习题 实验 上机 合计 1 HDL语言概述 2 2 2 Verilog HDL语言基础 2 2 门级与结构建模 2 2 4 行为建模1 2 2 4
2)实验所需设备及材料: 序 号 实验项目 名称 每组 人数 每组所需仪器设备 设备名称 数量 1 实验系统概述 1 人 通信原理综合实验箱 1 2 AMI 编译码 及时钟提取 1 人 通信原理综合实验箱 1 双踪示波器 1 3 HDB3 编译码 及时钟提取 1 人 通信原理综合实验箱 1 双踪示波器 1 4 2PSK 传输 系统实验 1 人 通信原理综合实验箱 1 双踪示波器 1 5 2DPSK 传输 系统实验 1 人 通信原理综合实验箱 1 双踪示波器 1 6 PAM 系统实验 1 人 通信原理综合实验箱 1 双踪示波器 1 函数信号源 1 7 PCM 编译码 系统实验 1 人 通信原理综合实验箱 1 双踪示波器 1 函数信号源 1 8 PCM 基群帧结构 与帧同步 1 人 通信原理综合实验箱 1 双踪示波器 1 函数信号源 1 (2)Verilog HDL 数字系统设计与综合实验 1)学时分配 理论教学 50%,实验教学 50%,共计 32 学时。 序号 主要内容 学时分配 讲课 习题 实验 上机 合计 1 HDL 语言概述 2 2 2 Verilog HDL 语言基础 2 2 3 门级与结构建模 2 2 4 4 行为建模1 2 2 4 7 PCM 编译码系统实 验 PCM 编译码原理及性 能分析 2 √ 8 PCM 基群帧结构与 帧同步 PCM 基群帧结构与帧 同步 2 √

行为建模2 2 2 6 仿真与综合 2 2 综合建模与仿真 2 4 8 可综合设计 2 4 6 合计 16 16 32 2)实验项目 实验教学中演示性实验12.5%,验证性实验25%,设计性实验25%,综合 性实验37.5%。 兴 实验类型 序 号 实验项目名称 实验内容及要求 演 验 设 综 时 示 证 计 合 设计输入与门级结 掌握ModelSim的使 构建模仿真 用和简单门级结构建模电 y 路的设计方法 组合逻辑的数据流 掌握简单组合逻辑建 2 描述及仿真 模的设计方法;掌握数据 2 流描述语句assign的用法。 掌握简单行为建模的 3 行为建模实验1 设计方法;学习使用D触 2 发器建模。 掌握时序电路的行为 4 行为建模实验2 建模设计方法。 2 掌握组合逻辑电路设 综合建模与仿真1 计和时序逻辑电路设计方 法;掌握基于同步状态机 2 的建模。 掌握综合建模设计方 6 综合建模与仿真2 法;掌握各种建模方法的 2 综合运用。 数字跑表综合建模 掌握综合建模设计方 7 与仿真 法;掌握各种建模方法的 综合运用。 3)实验所需设备及材料: 序 实验项目名称 每 每组需要的主 每组需要的主要实验材
5 行为建模2 2 2 4 6 仿真与综合 2 2 4 7 综合建模与仿真 2 4 6 8 可综合设计 2 4 6 合计 16 16 32 2)实验项目 实验教学中演示性实验 12.5%,验证性实验 25%,设计性实验 25%,综合 性实验 37.5%。 3)实验所需设备及材料: 序 实验项目名称 每 每组需要的主 每组需要的主要实验材 序 号 实验项目名称 实验内容及要求 学 时 实验类型 演 示 验 证 设 计 综 合 1 设计输入与门级结 构建模仿真 掌握 ModelSim 的使 用和简单门级结构建模电 路的设计方法 2 √ 2 组合逻辑的数据流 描述及仿真 掌握简单组合逻辑建 模的设计方法;掌握数据 流描述语句 assign 的用法。 2 √ 3 行为建模实验 1 掌握简单行为建模的 设计方法;学习使用 D 触 发器建模。 2 √ 4 行为建模实验 2 掌握时序电路的行为 建模设计方法。 2 √ 5 综合建模与仿真 1 掌握组合逻辑电路设 计和时序逻辑电路设计方 法;掌握基于同步状态机 的建模。 2 √ 6 综合建模与仿真 2 掌握综合建模设计方 法;掌握各种建模方法的 综合运用。 2 √ 7 数字跑表综合建模 与仿真 掌握综合建模设计方 法;掌握各种建模方法的 综合运用。 4 √

号 组 要仪器设备 料 人 设备 数 材料 数 性质 数 名称 量 名称 1 设计输入与门级结构建模仿真 计算机 1 ModelSim 1 非一次性 2 组合逻辑的数据流描述及仿真 1 计算机 1 ModelSim 1 非一次性 3 行为建模实验1 计算机 1 ModelSim 非一次性 4 行为建模实验2 计算机 ModelSim 1 非一次性 5 综合建模与仿真1 计算机 ModelSim 非一次性 6 综合建模与仿真2 计算机 ModelSim 1 非一次性 7 数字跑表综合建模与仿真 3 计算机 3 ModelSim 3 非一次性 (3)数字系统设计与FPGA应用实验 1)学时分配 理论教学43.75%,实验教学56.25%,共计32学时。 学时分配 序号 主要内容 讲课 习题 实验 上机 合计 数字系统与FPGA设计概述 2 2 FPGA设计工具的基础知识 2 2 4 3 同步数字系统设计基础 2 2 4 数字系统设计的实现与验证 2 2 6 数字系统设计原则与设计实例 3 4 7 6 多时钟域数字系统设计例 3 6 9 合计 14 18 32 2)实验项目 实验教学中演示性实验11.1%,验证性实验11.1%,设计性实验44.5%, 综合性实验33.3%。 序 实验项目名称 实验内容及要求 实验类型 号
号 组 人 数 要仪器设备 料 设备 名称 数 量 材料 名称 数 量 性质 1 设计输入与门级结构建模仿真 1 计算机 1 ModelSim 1 非一次性 2 组合逻辑的数据流描述及仿真 1 计算机 1 ModelSim 1 非一次性 3 行为建模实验 1 1 计算机 1 ModelSim 1 非一次性 4 行为建模实验 2 1 计算机 1 ModelSim 1 非一次性 5 综合建模与仿真 1 1 计算机 1 ModelSim 1 非一次性 6 综合建模与仿真 2 1 计算机 1 ModelSim 1 非一次性 7 数字跑表综合建模与仿真 3 计算机 3 ModelSim 3 非一次性 (3)数字系统设计与 FPGA 应用实验 1)学时分配 理论教学 43.75%,实验教学 56.25%,共计 32 学时。 序号 主要内容 学时分配 讲课 习题 实验 上机 合计 1 数字系统与 FPGA 设计概述 2 2 4 2 FPGA 设计工具的基础知识 2 2 4 3 同步数字系统设计基础 2 2 4 4 数字系统设计的实现与验证 2 2 6 5 数字系统设计原则与设计实例 3 4 7 6 多时钟域数字系统设计例 3 6 9 合计 14 18 32 2)实验项目 实验教学中演示性实验 11.1%,验证性实验 11.1% ,设计性实验 44.5%, 综合性实验 33.3%。 序 号 实验项目名称 实验内容及要求 学 实验类型

时 演 验 设 综 示 证 计 设计输入 学习使用 QuartusIⅡ 2 设计软件。 简单电路仿真与P 掌握波形编辑器的使 2 用,完成宏模块的定制与 2 定制 仿真。 8bit无符号数串行 完成8bit加法器串行 3 硬件乘法器模块设 相加的功能仿真。 2 计和功能仿真 8bit无符号数串行 完成8bit加法器串行 4 乘法器模块设计综 相加的芯片管脚分配,设 2 合与FPGA实现 置设计约束。 掌握FPGA综合建模 5 交通灯控制器设计 设计方法;掌握FPGA各 4 种建模方法的综合运用。 掌握FPGA综合建模 6 数字钟设计 设计方法;掌握FPGA各 6 种建模方法的综合运用。 3)实验所需设备及材料: 每 每组需要的主 每组需要的主要实验材 序 组 要仪器设备 料 实验项目名称 号 设备 数 材料 数 性质 数 名称 量 名称 设计输入 1 计算机 1 QuartusII 非一次性 2 简单电路仿真与P定制 1 计算机 Quartus II 非一次性 8bit无符号数串行硬件乘法器 w 计算机 QuartusII 非一次性 模块设计和功能仿真 8bit无符号数串行硬件乘法器 计算机 QuartusⅡ 1 非一次性 模块设计综合与FPGA实现 5 交通灯控制器设计 3 计算机 w Ouartus II 3 非一次性 6 数字钟设计 3 计算机 QuartusII 非一次性 (4)嵌入式系统设计实验
3)实验所需设备及材料: 序 号 实验项目名称 每 组 人 数 每组需要的主 要仪器设备 每组需要的主要实验材 料 设备 名称 数 量 材料 名称 数 量 性质 1 设计输入 1 计算机 1 QuartusⅡ 1 非一次性 2 简单电路仿真与 IP 定制 1 计算机 1 QuartusⅡ 1 非一次性 3 8bit 无符号数串行硬件乘法器 模块设计和功能仿真 1 计算机 1 QuartusⅡ 1 非一次性 4 8bit 无符号数串行硬件乘法器 模块设计综合与 FPGA 实现 1 计算机 1 QuartusⅡ 1 非一次性 5 交通灯控制器设计 3 计算机 3 QuartusⅡ 3 非一次性 6 数字钟设计 3 计算机 3 QuartusⅡ 3 非一次性 (4)嵌入式系统设计实验 时 演 示 验 证 设 计 综 合 1 设计输入 学 习 使用 QuartusII 设计软件。 2 √ 2 简单电路仿真与 IP 定制 掌握波形编辑器的使 用,完成宏模块的定制与 仿真。 2 √ 3 8bit 无符号数串行 硬件乘法器模块设 计和功能仿真 完成 8bit 加法器串行 相加的功能仿真。 2 √ 4 8bit 无符号数串行 乘法器模块设计综 合与 FPGA 实现 完成 8bit 加法器串行 相加的芯片管脚分配,设 置设计约束。 2 √ 5 交通灯控制器设计 掌握 FPGA 综合建模 设计方法;掌握 FPGA 各 种建模方法的综合运用。 4 √ 6 数字钟设计 掌握 FPGA 综合建模 设计方法;掌握 FPGA 各 种建模方法的综合运用。 6 √

1)学时分配 理论教学43.75%,实验教学56.25%,共计32学时。 学时分配 序号 主要内容 讲课 习题 实验 上机 合计 1 嵌入式系统概述 2 2 ARM7体系结构 2 2 3 ARM7TDMI(-S)指令系统 2 2 4 4 ARM程序设计基础 2 4 6 LPC2000系列ARM硬件结构 3 4 6 UART控制寄存器和中断程序设置 3 4 7 合计 14 18 32 2)实验项目 实验教学中演示性实验11.1%,验证性实验22.2%,设计性实验22.2%, 综合性实验44.5%。 学 实验类型 序 实验项目名称 实验内容及要求 号 演 验 设 综 时 示 证 计 合 ADS1.2集成开发环 了解ADS1.2集成开 1 境实验 发环境的使用方法。 2 熟悉ARMI7TDMI汇 编指令的用法,掌握指令 2 存储器的访问指令 条件执行和使用 2 LDR/STR指令完成存储 器的访问。 掌握ARM数据处理 数据处理指令的使 3 指令的使用方法,了解 √ 用 ARM指令灵活的第二个 2 操作数。 汇编指令结构化编 通过实验了解使用 4 程 arm汇编指令实现结构化 2 编程。 ARM微控制器工作 掌握如何使用 5 模式实验 MRS/MSR指令实现ARM 2
1)学时分配 理论教学 43.75%,实验教学 56.25%,共计 32 学时。 序号 主要内容 学时分配 讲课 习题 实验 上机 合计 1 嵌入式系统概述 2 2 4 2 ARM7 体系结构 2 2 4 3 ARM7TDMI(-S)指令系统 2 2 4 4 ARM 程序设计基础 2 4 6 5 LPC2000 系列 ARM 硬件结构 3 4 7 6 UART 控制寄存器和中断程序设置 3 4 7 合计 14 18 32 2)实验项目 实验教学中演示性实验 11.1%,验证性实验 22.2% ,设计性实验 22.2%, 综合性实验 44.5%。 序 号 实验项目名称 实验内容及要求 学 时 实验类型 演 示 验 证 设 计 综 合 1 ADS 1.2集成开发环 境实验 了解 ADS 1.2 集成开 发环境的使用方法。 2 √ 2 存储器的访问指令 熟悉 ARM7TDMI 汇 编指令的用法,掌握指令 条件执行和使用 LDR/STR 指令完成存储 器的访问。 2 √ 3 数据处理指令的使 用 掌握 ARM 数据处理 指 令 的使 用 方法 , 了 解 ARM 指令灵活的第二个 操作数。 2 √ 4 汇编指令结构化编 程 通 过 实 验 了 解 使 用 arm 汇编指令实现结构化 编程。 2 √ 5 ARM 微控制器工作 模式实验 掌 握 如 何 使 用 MRS/MSR指令实现 ARM 2 √
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