课程名称CPLD原理和应用

由天下分享时间：2024/11/18 4:23:08 加入收藏我要投稿点赞

课程名称：CPLD原理及应用课程编码：7001501 课程学分：2学分课程学时：32学时

适用专业：自动化、电气工程及其自动化(7201001)

《CPLD原理及应用》

CPLD Technology and Application

教学大纲

一、课程性质与任务

本课程是自动化系的专业选修课程。

本课程的教学目的是使同学们能够掌握复杂可编程器件(complex programmable logic devices, CPLD)的原理和应用，基于原理图编辑和硬件描述语言(very high speed integrated circuit hardware description language, VHDL)，能设计简单的数字逻辑电路。通过本课程的学习应使学生掌握CPLD的基本结构及工作原理，MAX7000S系列器件的功能、特点，在线编程技术，掌握CPLD在数字控制系统中的设计方法，能够熟练应用CPLD开发工具MAX&PLUSⅡ。二、课程内容及要求

1、课程内容

设计软件MAX&PLUSII 应用，图像输入和 VHDL输入，设计项目的编译与综合，设计项目的仿真，组合逻辑设计，时序逻辑设计，波形设计，器件编程及下载等。 2、课程要求

要求学生掌握的部分有：CPLD基础知识，MAX7000系列器件技术规范，图形编辑语言和VHDL语言的基本设计方法，熟练使用MAX&PLUSII进行逻辑电路的设计，完成设计输入、设计综合、结果仿真及器件编程与下载。理解的部分有：CPLD在数字控制系统中的设计方法。了解的部分有：大规模逻辑电路的CPLD设计方法。

三、本课程与其它相关课程的联系与分工

本课程的先修课程为模拟电子技术、数字电子技术。要求学生对该课程的基础知识、基本概念牢固掌握，尤其对触发器、译码器等逻辑门电路知识要熟练掌握，对信号处理电路要有一定了解。四、课程各教学环节和各篇章(节)学时分配

1、本课程共32学时，其中授课为20学时，实验为12学时章节内容第1章数字电路硬件设计概述 1.1 基本介绍 1.2 数字电路基本知识 1.3 理论与实际第2章 CPLD概述及其实现技术 2.1 晶体管开关 2.2 7400系列标准芯片 2.3 可编程阵列逻辑 2.4 复杂可编程逻辑器件 2.5 现场可编程门阵列 2.6 可编程器件的实现细节第3章 MAX&PLUSⅡ介绍 3.1 概述 3.2 设计过程 3.3 逻辑设计的输入方式 3.4 设计项目的编译与综合 3.5 设计项目的仿真 3.6 波形分析 3.7 器件编程及下载第4 章硬件描述语言VHDL 4.1 概述 4.2 VHDL的基本元素 4.3 VHDL设计的基本结构 4.4 设计实例及风格第5章设计实例讲解 5.1 组合逻辑设计实例 5.2 时序逻辑设计实例 5.3 CPLD在数字控制系统中的应用总计

2、实践性教学内容的安排与要求

实践形式：实验共6次，12学时，具体安排建议如下： 1) 简单组合逻辑设计 2) 数码管扫描电路

3) 计数器电路设计 4) 波形发生器

5) 全功能计数器地址译码器

学时 2 4 4 6 4 20 备注基本要求：实验前要写预习报告，实验后要按时交实验报告。 3、本课程在课外练习方面的要求作业形式：课后作业。作业量（学时）：

第1～5章课后作业 2学时设计实例大作业 1学时

作业要求：按时独立完成，书写工整，程序完整简洁，制图规范。注：课外上机学时24。

五、本课程在使用现代化教学手段方面的要求采用计算机多媒体教学。六、教材及参考书：

教材：

边计年薛宏熙吴强译，《数字逻辑与VHDL设计》清华大学出版社，2005年参考书：

（1）宋万杰罗丰吴顺君编，《CPLD技术及应用》西安电子科技大学出版社，

1999年