《数字集成电路课程设计》集中实践环节教学大纲

课程编号：109056

总学时数：2周学分数：2

授课学期：第七学期适用专业：电子科学与技术、微电子科学与工程

一、所涉及的课程及知识点

先修课程：数字电路与系统、模拟电子电路、计算机基础、C语言程序设计。

二、目的与任务

目的：为渴望了解数字集成电路设计的电子科学与技术和微电子学专业的学生讲授关于数字集成电路设计的相关知识，并最后进行一个大项目的综合设计，从而提高学生的电路设计水平。这将有助于集成电路设计领域科技人才的综合培养，探索系统设计、芯片设计和计算机技术于一体的人才培养新途径。

任务：讲解数字集成电路设计和Verilog HDL的概念，Verilog HDL的设计流程和设计方法，并能在ModelSim平台上熟练运用Verilog HDL设计一个具有商业价值的项目。

三、内容与要求

   模块一：完善小型程序

   （一）课题内容

运用软件进行功能仿真和时序仿真，并检查代码的正确性。

（二）课题要求

运用Verilog HDL仿真并修改各种小程序，总结并对比各个程序的异同，从而掌握Verilog-HDL语言的要领，如阻塞赋值和非阻塞赋值的区别等。

（三）考核及报告要求

1. 考核

本模块的考核由出勤率、纪律、问题问答、程序设计及功能、报告五个部分组成，各部分所占比例是：出勤率10%；纪律10%；问题回答10%；程序设计及仿真50%；报告20%

2. 报告要求

课题名称、目的、任务、课题内容、过程描述（课题结果分析、课题中遇到的问题及体会）。

模块二：设计小型程序

（一）课题内容

1. 设计“二分频Verilog-HDL” 代码；

2. 设计“1/20分频Verilog-HDL” 代码；

3. 设计“一个带控制端的逻辑运算电路，分别完成正整数的平方、立方的运算”；

4. 设计“4位二进制数到8位二进制数的转换”；

5. 设计“7段译码器”。

（二）课题要求

   在ModelSim平台上，运用Verilog HDL语言，在上面5个课题中选中3个项目，设计程序，并仿真程序，从而掌握Verilog-HDL语言的要领，灵活运用。

（三）考核及报告要求

1. 考核

本模块的考核由出勤率、纪律、问题问答、程序设计及功能、报告五个部分组成，各部分所占比例是：出勤率10%；纪律10%；问题回答10%；程序设计及仿真50%；报告20%

2. 报告要求

课题名称、目的、任务、课题内容、过程描述（课题结果分析、课题中遇到的问题及体会）。

模块三：设计跑表程序

（一）课题内容

1. 设计一个7段显示器；

2. 对百分秒进行计数，每计满100，产生一个进位；

3. 将显示秒的两位数分别分高低位读出；

4. 对秒进行计数，每计满60，产生一个进位；

5. 对分钟进行计数，每计满60，生产一个进位；

6. 对小时进行计数，每满24，系统自动清0；

7. 用LED显示。

   （二）课题要求

   在ModelSim平台上，运用Verilog HDL语言设计一个跑表程序，并仿真成功，从而灵活运用Verilog-HDL语言。

   （三）考核及报告要求

   1. 考核

   本模块的考核由出勤率、纪律、问题问答、程序设计及功能、报告五个部分组成，各部分所占比例是：出勤率10%；纪律10%；问题回答10%；程序设计及仿真50%；报告20%。

   2. 报告要求

   课题名称、目的、任务、课题内容、过程描述（课题结果分析、课题中遇到的问题及体会）。

   四、主要仪器设备

   硬件：计算机。

   软件：Windows操作系统、ModelSim、OFFICE等。

   五、教材及参考书

   教材

   [1] 李哲英．数字集成电路设计[M]．北京：机械工业出版社，2007

   参考书

   [1] J.Bhasker. Verilog HDL硬件描述语言[M].北京：机械工业出版社，2000.

   [2] Donald E.Thomas. 硬件描述语言Verilog[M].第四版.北京：清华大学出版社，2001.

   [3] 张亮. 数字电路设计与Verilog HDL[M].北京：人民邮电出版社，2000.

   六、说明

可根据学生学习情况，内容进行调整。

执笔人：赵俊霞审核人：李路分管院系领导：王芳