E22001Z 数字集成系统设计

  • 日期:2012-10-10
  • 4240
开课时间:秋季学期
课程编号:E22001Z 课 时:40 学 分:2 课程属性:专业基础课 主讲教师:段成华
英文名称:Design of Digital Integrated System

教学目的、要求
本课程为信号与信息处理专业研究生的专业基础课,同时也是电气工程、电子科学与技术、控制科学与工程学科硕士研究生的专业基础课。本课程主要讲授现代数字集成系统的基础、设计技术和实现方法等。通过本课程的学习,希望学生能够掌握系统的理论基础和专门知识,能够使用电子设计自动化工具完成设计与验证,并了解数字集成系统的发展动态,为进一步学习和从事专业研究打下基础。

预修课程
数字电路基础、微型计算机原理
教 材
教材:
James R. Armstrong, F. Gail Gray(李宗伯,王蓉晖译),《VHDL设计:表示与综合》(第二版),机械工业出版社,北京,2002。

主要内容
内容提要:
第一章 设计抽象与表示方法
设计挑战,设计表示与硬件描述语言,设计层次与特征,设计流程,系统芯片设计概念,电子设计自动化工具。
第二章 数字逻辑器件基础
常用通用逻辑器件,可编程阵列逻辑,通用阵列逻辑,CPLD,FPGA。
第三章 硬件的VHDL模型
设计实体,设计描述类型,综合与仿真建模,数据对象及其类型,多值逻辑与裁决。
第四章 组合和同步逻辑设计
组合逻辑电路设计,同步逻辑电路设计,LFSR计数器设计,基于FPGA的高速FIFO缓冲器设计。
第五章 控制逻辑有限状态机设计
Moore状态机与Mealy状态机,状态机的VHDL描述,存储控制器状态机设计,状态机优化设计技术。
第六章 算法级设计
硬件的行为模型,PMG算法模型,系统间互连表示,算法建模例。
第七章 寄存器级设计
算法模型到数据流模型的转换,控制单元设计,RTL设计例。

参考文献
主要参考书:
1. Kevin Skahill(朱明程,孙普译),《可编程逻辑系统的VHDL设计技术》,东南大学出版社,南京,1998。
2. 王志华,邓仰东,《数字集成系统的结构设计与高层次综合》,清华大学出版,北京,2000。