《FPGA應(yīng)用技術(shù)及實踐》電子教案學(xué)習(xí)情境一概述任務(wù)一任務(wù)二EDA技術(shù)簡介（4課時）可編程邏輯器件簡介（2課時）學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境一概述教學(xué)任務(wù)任務(wù)一EDA技術(shù)簡介學(xué)時4教學(xué)目標(biāo)專業(yè)能力：了解EDA技術(shù)的概念、發(fā)展過程、應(yīng)用對象及優(yōu)勢對硬件開發(fā)語言有一定的了解掌握基于FPGA的電子產(chǎn)品開發(fā)流程適應(yīng)FPGA開發(fā)的職業(yè)情境氛圍認(rèn)知FPGA開發(fā)崗位及崗位職責(zé)方法能力：信息收集、學(xué)習(xí)能力知識應(yīng)用能力制定工作計劃及計劃執(zhí)行能力工作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力社會能力：具有吃苦耐勞的品質(zhì)具有與人協(xié)作、團(tuán)隊工作的能力具有質(zhì)量意識、安全意識教學(xué)內(nèi)容EDA技術(shù)簡介基于FPGA的開發(fā)流程設(shè)計參觀FPGA實訓(xùn)基地重點基于FPGA的開發(fā)流程設(shè)計難點基于FPGA的開發(fā)流程設(shè)計教學(xué)設(shè)計教學(xué)方法問題導(dǎo)向法、討論法、講授法、現(xiàn)場觀摩法教學(xué)場所與條件FPGA實訓(xùn)基地、多媒體教室階段行為步驟（內(nèi)容）教學(xué)手段時間資訊明確任務(wù)，收集EDA技術(shù)及FPGA開發(fā)流程的相關(guān)資料問題導(dǎo)向法30計劃制定EDA技術(shù)及FPGA開發(fā)流程的學(xué)習(xí)計劃，F(xiàn)PGA開發(fā)崗位的認(rèn)知觀摩計劃，討論重點、難點與實施方案分組討論，確定該項目工作計劃20決策分組展示初步方案，相互討論、修改方案；教師分析、答疑、講解難點；根據(jù)學(xué)生、教師共同點評，修訂、確定最終實施方案集中討論法講授法10實施學(xué)生分組進(jìn)入FPGA實訓(xùn)基地，熟悉環(huán)境，學(xué)習(xí)FPGA開發(fā)環(huán)境的構(gòu)成，切身體驗職業(yè)情境；觀察崗位的職責(zé)以及生產(chǎn)環(huán)境相關(guān)管理規(guī)定；歸納總結(jié)，完成引導(dǎo)問題相關(guān)聯(lián)工作任務(wù)學(xué)生自主完成65檢查檢查任務(wù)的完成情況，分析不足學(xué)生自主完成20評價匯報學(xué)習(xí)、工作心得；對任務(wù)完成情況，進(jìn)行自我評價與教師評價學(xué)生自評、小組互評、教師評價15學(xué)習(xí)情境一：概述任務(wù)一：EDA技術(shù)簡介教學(xué)方案一、資訊明確任務(wù)：了解EDA技術(shù)，掌握FPGA開發(fā)流程，建立對FPGA開發(fā)崗位的基本認(rèn)知。問題引領(lǐng)：學(xué)生通過查閱資料、網(wǎng)絡(luò)、視頻等途徑獲取以下信息：1、EDA技術(shù)的概念及發(fā)展歷程。2、EDA技術(shù)的應(yīng)用對象是什么？3、EDA技術(shù)相對傳統(tǒng)電路設(shè)計的優(yōu)勢有哪些？4、基于FPGA的開發(fā)流程是怎樣的？5、FPGA開發(fā)環(huán)境由什么構(gòu)成，各設(shè)備功能是什么？二、計劃分析討論引導(dǎo)問題，制定EDA技術(shù)和FPGA開發(fā)流程的學(xué)習(xí)計劃和FPGA開發(fā)崗位的觀摩計劃，討論重點、難點與實施方案。三、決策（1）分組展示初步方案，教師講解相關(guān)知識點，相互討論、修改方案；（2）根據(jù)學(xué)生、教師的點評，修訂、確定最終生產(chǎn)方案教師講授：審閱學(xué)生制定的初步表達(dá)方案，分析學(xué)生對基本知識掌握程度，以確定講授新知識點的范圍和重點。項目一EDA技術(shù)簡介1、EDA概念EDA技術(shù)是以大規(guī)模可編程邏輯器件為設(shè)計載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計算機為設(shè)計工具，在EDA軟件平臺上完成設(shè)計文件的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。2、EDA技術(shù)的發(fā)展歷程①20世紀(jì)70年代的CAD階段②20世紀(jì)80年代的計算機輔助工程設(shè)計CAE階段③20世紀(jì)90年代電子系統(tǒng)設(shè)計自動化EDA階段3、EDA技術(shù)應(yīng)用對象4、EDA技術(shù)優(yōu)勢計算機模擬驗證，縮短設(shè)計周期；各類庫的支持；極大地簡化設(shè)計文檔的管理；最具現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)特征的功能是日益強大的邏輯設(shè)計仿真測試技術(shù)；設(shè)計者擁有完全的自主權(quán)；良好的可移植與可測試性，為系統(tǒng)開發(fā)提供了可靠的保證；能將所有設(shè)計環(huán)節(jié)納入統(tǒng)一的自頂向下的設(shè)計方案中；系統(tǒng)板設(shè)計結(jié)束后仍可利用計算機對硬件系統(tǒng)進(jìn)行完整的測試。5、VHDLVHDL—VHSIC（VeryHighSpeedIntegratedCircuit)HardwareDescriptionLanguage），其具有很強的電路描述和建模能力，能從多個層次對數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行建模和描述，從而大大簡化了硬件設(shè)計任務(wù)，提高了設(shè)計效率和可靠性。VHDL具有與具體硬件電路無關(guān)和與設(shè)計平臺無關(guān)的特性，并且具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述的能力，并在語言易讀性和層次化結(jié)構(gòu)化設(shè)計方面，表現(xiàn)了強大的生命力和應(yīng)用潛力。項目二基于FPGA的開發(fā)流程設(shè)計基于FPGA的EDA開發(fā)流程（1）設(shè)計輸入（2）綜合將用行為和功能層次表達(dá)的電子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為低層次的便于具體實現(xiàn)的模塊組合裝配而成的過程。（3）適配（布線布局）適配器也稱結(jié)構(gòu)綜合器，它的功能是將由綜合器產(chǎn)生的網(wǎng)表文件配置于指定的目標(biāo)器件中，使之產(chǎn)生最終的下載文件，如JEDEC、Jam格式的文件。適配所選定的目標(biāo)器件必須屬于原綜合器指定的目標(biāo)器件系列。（4）仿真仿真是指在編程下載前必須利用EDA工具對適配生成的結(jié)果進(jìn)行模擬測試。四、實施學(xué)生分組進(jìn)入FPGA實訓(xùn)基地，熟悉環(huán)境，學(xué)習(xí)FPGA開發(fā)環(huán)境的構(gòu)成，觀察崗位的職責(zé)以及生產(chǎn)環(huán)