《数字电路与EDA设计》课件《可编程逻辑器件应用技术》说课.ppt

1、说说 课课 提提 纲纲课程的定位、作用与目标 课程的整体设计 课程的教学资源 教学的特色和成效 课程的建设规划电子信息工程技术专业创新特色班 熟练操作和使用常见电子仪器、仪表的能力熟练操作和使用常见电子仪器、仪表的能力操作、使用与维护较复杂的电子设备的能力操作、使用与维护较复杂的电子设备的能力电子产品辅助设计与开发能力电子产品辅助设计与开发能力第一岗位维修调试能力要求：南信院-新四块岗位能力课程岗位能力课程第二岗位综合测试辅助设计 可编程逻辑器件应用技术强调实用化，以岗位技能为主要内容，通过“基础知识仿真训练实战训练”的实践教学体系和一体化教学、项目式课程等教学模式，实现与“岗位”的零距离接轨

2、。课程的定位、作用与目标课程的定位、作用与目标课程的定位、作用与目标课程的定位、作用与目标电路基础电路基础模拟电子技术模拟电子技术数字电子技术数字电子技术可编程逻辑器件应用技术可编程逻辑器件应用技术电子产品设计电子产品设计1.电路基础知识：常用元器件、串并联电路、直流电路等；电路基础知识：常用元器件、串并联电路、直流电路等；2.模拟电路知识：半导体器件、放大电路、直流稳压电源等；模拟电路知识：半导体器件、放大电路、直流稳压电源等；3.数字电路知识：数制与编码、组合电路、时序电路概念等。数字电路知识：数制与编码、组合电路、时序电路概念等。1.计算机基础操作：软件安装与使用、资料搜索技能；计算机基

3、础操作：软件安装与使用、资料搜索技能；2.常用仪器仪表的使用：万用表、示波器等；常用仪器仪表的使用：万用表、示波器等；3.基本元器件的识别与使用：电阻、电容、按键、基本元器件的识别与使用：电阻、电容、按键、LED、二极管等；、二极管等；4.基本电子电路操作：电路识图、电路实现、电路功能分析等。基本电子电路操作：电路识图、电路实现、电路功能分析等。前期必备知识前期必备知识前期必备技能前期必备技能课程的定位、作用与目标课程的定位、作用与目标1.了解可编程逻辑器件的基本结构；了解可编程逻辑器件的基本结构；2.了解可编程逻辑器件应用系统的设计步骤和方法；了解可编程逻辑器件应用系统的设计步骤和方法；3.

4、了解数字系统设计的层次与各层次的任务；了解数字系统设计的层次与各层次的任务；4.了解基于可编程器件的数字钟系统的硬件结构；了解基于可编程器件的数字钟系统的硬件结构；5.了解可编程器件内部模块与外部硬件之间的接口连接。了解可编程器件内部模块与外部硬件之间的接口连接。1.能运用能运用QUARTUS设计数字电路，能正确使用仪器仪表；设计数字电路，能正确使用仪器仪表；2.能撰写完整的设计文件；能撰写完整的设计文件；3.能编写调试指导文件，帮助调试工排除故障；能编写调试指导文件，帮助调试工排除故障；4.能及时解决测试过程中出现的问题。能及时解决测试过程中出现的问题。5.具有沟通、协调能力，具备质量意识。

5、具有沟通、协调能力，具备质量意识。本课程知识目标本课程知识目标本课程能力目标本课程能力目标课程的定位、作用与目标课程的定位、作用与目标课课 程程 整整 体体 设设 计计 以工作任务为导向，由任务入手引入相关知识和理论，通过技能训练引出相关概念、硬件设计与编程技巧，体现做中学、学中练的教学思路。完全从职业岗位能力出发，精心选择所有单元的训练任务，并引入了大量实际设计经验，起到了从训练到实战、承上启下的过度作用，拉近了教学与职业岗位的距离。改变了传统的理论教学和实践教学相分离的做法，突出了教学内容和教学方法的应用性、综合性、实践性和先进性。.依据依据 以工作任务以工作任务引导教与学引导教与学 从职

6、业岗位需从职业岗位需求出发，贴近求出发，贴近职业岗位职业岗位 理论实践理论实践 一体化一体化课课 程程 整整 体体 设设 计计模块1：初识可编程逻辑器件与开发系统（4课时）模块2：8人抢答器的设计（8课时）模块3：6位加法器的设计（16课时）模块4：计数器、寄存器的设计（8课时）模块5：有限状态机的设计（8课时）模块6：可编程逻辑器件应用系统设计实战（16课时）知识学习由简单到复杂技能训练由单一到综合可编程逻辑器件应用能力逐渐贴近职业岗位需求教学内容及学时分配课程整体设计课程整体设计教学内容教学内容1.MAX 系列芯片系列芯片的结构的结构2.HDL概述概述3.Quartus 软件软件的使用的使

7、用1.MAX 系列芯片系列芯片的结构的结构2.Quartus 软件软件的使用的使用重点重点知识知识能力能力培养培养难点难点知识知识1.器件识别能力器件识别能力2.芯片资料查找、芯片资料查找、阅读能力阅读能力3.Quartus 软件软件应用应用课程整体设计课程整体设计教学内容教学内容1.抢答器的原理抢答器的原理 2.原理图输入法的原理图输入法的使用使用3.Quartus 的设的设计过程计过程1.抢答器的原理抢答器的原理2.Quartus 的设的设计过程计过程重点重点知识知识能力能力培养培养难点难点知识知识1.利用原理图设计利用原理图设计电路的能力电路的能力2.Quartus 软件软件综合应用综合

8、应用3.软硬件联合调试软硬件联合调试的能力的能力课程整体设计课程整体设计教学内容教学内容1.半加器和全加器半加器和全加器的原理的原理2.6位加法器的原理位加法器的原理3.VHDL语言的一语言的一般结构般结构4.元件例化及层次元件例化及层次调用调用1.元件例化及层次元件例化及层次调用调用2.Quartus 软件软件的使用的使用3.VHDL语言的一般语言的一般结构结构重点重点知识知识能力能力培养培养难点难点知识知识1.较复杂组合逻辑较复杂组合逻辑电路的设计能力电路的设计能力2.故障分析和解决故障分析和解决问题的能力问题的能力3.团队合作的能力团队合作的能力课程整体设计课程整体设计教学内容教学内容1

9、.VHDL的语句的语句2.VHDL的数据类型的数据类型3.VHDL的运算操的运算操作符作符4.计数器、寄存器计数器、寄存器的设计方法的设计方法1.计数器的程序设计计数器的程序设计2.寄存器的程序设计寄存器的程序设计重点重点知识知识能力能力培养培养难点难点知识知识1.时序逻辑电路的时序逻辑电路的设计能力设计能力2.故障分析和解决故障分析和解决问题的能力问题的能力3.软硬件联合调试软硬件联合调试的能力的能力课程整体设计课程整体设计教学内容教学内容1.有限状态机的概有限状态机的概念念2.有限状态机的分有限状态机的分类类3.有限状态机的应有限状态机的应用用1.有限状态机的程有限状态机的程序设计序设计2

10、.Quartus 观察观察状态转换图状态转换图重点重点知识知识能力能力培养培养难点难点知识知识1.教复杂时序电路教复杂时序电路的设计能力的设计能力2.项目报告的撰写项目报告的撰写能力能力3.操作软件能力操作软件能力课程整体设计课程整体设计教学内容教学内容1.了解数字钟的工了解数字钟的工作原理作原理2.数字钟系统设计数字钟系统设计1.数字钟系统的设数字钟系统的设计计2.各种设计技巧的各种设计技巧的熟练使用熟练使用重点重点知识知识能力能力培养培养难点难点知识知识1.较复杂系统的设较复杂系统的设计能力计能力2.项目报告的撰写项目报告的撰写能力能力3.团队合作能力团队合作能力课程整体设计课程整体设计学

11、情分析学情分析学生学生现状现状课程课程特点特点知识技能基础知识技能基础 已掌握对应的基础知识和必要的基本技能学习能力学习能力 基本摆脱原有学习模式，能独立认识、分析、解决问题知识系统性知识系统性技能应用性技能应用性课程整体设计课程整体设计教学模式教学模式模拟真实模拟真实工作环境工作环境理论实践理论实践一体化一体化从做中学从做中学学习任务主要以本行业工作岗位群中的典型实例经提炼后进行设置。理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现 由任务入手引入相关知识和理论，通过技能训练引出相关概念、硬件设计和编程技巧模拟真实模拟真实工作环境工作环境理论实践理论实践一体化一体化从做中学从做中学项目教学：综合运用各

12、种教学方法和手段综合运用各种教学方法和手段任务驱动任务驱动 开放性开放性实践实践启发式启发式教学教学小组竞赛小组竞赛 认识学习认识学习课程整体设计课程整体设计教学方法和手段教学方法和手段研究性研究性学习学习网路教学网路教学课程整体设计课程整体设计考核方法与手段项目报告20%口头与书面问答20%实物制作30%技能鉴定30%章节名称：章节名称：八人抢答器的设计教学时数：教学时数：4 学时教学目标：教学目标：l 了解八人抢答器工作原理l 掌握可编程逻辑器件设计完整过程l能及时解决测试过程中出现的问题l能撰写完整的设计文件重点重点难点难点微观教学设计微观教学设计 竞争式提问竞争式提问 任务驱动任务驱动

13、八人抢答器的技术指标八人抢答器的工作原理 互动讨论互动讨论八人抢答器的设计 开放性实践、开放性实践、小组竞赛小组竞赛研究性学习研究性学习八人抢答器性能比较小组结果展示、评价微观教学设计微观教学设计课程的教学资源课程的教学资源师资队伍师资队伍姓名性别年龄专业技术职务、学位李玲女48副教授、高级工程师、硕士魏欣男30讲师、工程师、硕士徐小平女51副教授、高级工程师、硕士尹会明女46副教授、高级工程师、硕士李立早男32讲师、工程师、硕士栾取萍（新联）女35高级工程师、学士本课程组有一支学历、职称、年龄、学缘结构合理的双师型为主的教师队伍。课程的教学资源课程的教学资源校内教学条件校内教学条件实训室实训

14、室课程的教学资源课程的教学资源校外教学条件校外教学条件学生参与企业研发过程学生参与企业研发过程 荣信电力电子股份有限公司是国家重点高新技术企业，中国上市公司（股票代码：002123），主要从事大功率电力电子设备研发、设计与制造业务，产品包括高压电网无功补偿设备、滤波器、串联补偿器、变频器、变流器等。课程的教学资源课程的教学资源教学资料教学资料考试成绩作为对学考试成绩作为对学生评价的唯一依据生评价的唯一依据教学模式教学模式教学方法教学方法考核方式考核方式能力本位的考试考核能力本位的考试考核BeforeAfter采取采取“理论理论+实验实验”的的教学方法：有利于教师教学方法：有利于教师传授知识，进

15、行技能规传授知识，进行技能规范训练。不利于学生独范训练。不利于学生独创的学习。创的学习。采用项目教学法：采用项目教学法：改变了改变了传统的理论教学和实践教学传统的理论教学和实践教学相分离的做法，突出了教学相分离的做法，突出了教学内容和教学方法的应用性、内容和教学方法的应用性、综合性、实践性和先进性。综合性、实践性和先进性。教学的成效与特色教学的成效与特色特色特色教学的成效与特色教学的成效与特色成效成效 魏欣老师带领学生与南京荣信电力自动化有限公司合作开发了基于FPGA的网络分析记录仪。教学的成效与特色教学的成效与特色成效成效 魏欣老师带领学生与南京荣信电力自动化有限公司合作开发了基于FPGA的智能变电站数据采集合并系统。课程建设规划课程建设规划 本课程网络资源本课程网络资源刚刚起步刚刚起步，但距网络课程的，但距网络课程的要求还很远，还需要进一步充实和改进。要求还很远，还需要进一步充实和改进。通过与企业合作，进一步改进教学方法，探讨通过与企业合作，进一步改进教学方法，探讨更有效的工学结合的教学模式。更有效的工学结合的教学模式。努力完成课程体系的整合，进一步促进教学改革。努力完成课程体系的整合，进一步促进教学改革。