課程名稱:FPGA系統原理與設計

英文名稱:FPGA Design

學年、學期、學分數/時數:第三學年、第二學期、3學分/3小時

先修課程:程式設計、計算機組織、微處理機、

後續延修課程:嵌入式系統

教學目標:1. 能了解FPGA的原理(知識)

2. 能了解硬體描述語言(知識)

3. 能學會撰寫Verilog的技巧(技能)

4. 能具備分組團隊合作精神(態度)

培育的實務能力:學會及具備FPGA相關技術實作能力

達成本系教育目標:

培養具資訊工程之實務能力的人才(目標1)

培養具資訊工程之專業知能與資訊倫理兼備的人才(目標2)

達成本系學生核心能力:

培養學生具備紮實的理論基礎能力(能力1)

培養學生具備專精的實作能力(能力2)

培養學生具備務實的工程倫理(能力3)

培養學生具備求知的創新觀念(能力4)

培養敬業態度與責任感(能力5)

教材大綱

單元主題

內容綱要

備註

一、課程簡介

1.1課程目的、進度、評分方式

 

二、數位電路的設計觀念

2.1數位系統的實作方法

2.2半訂製IC設計流程

 

三、Verilog硬體描述語言簡介

3.1 硬體描述語言和傳統電路設計比較

3.2 Verilog硬體描述語言的特性

3.3設計工具與流程

 

四、Verilog的模組與語法

4.1 Verilog的模組

4.2階層式設計

4.3資料型態

4.4輸出入部敘述

 

五、組合邏輯電路與算術邏輯運算單元

5.1組合邏輯電路

5.2編碼器/解碼器

5.3多工器/解多工器

5.4乘加器

5.5簡易的算術邏輯運算單元

作業1

作業2

作業3

 

六、循序邏輯電路

6.1記憶元件設計

6.2移位暫存器

6.3計數器

6.4除頻電路

作業4

作業5

七、有限狀態機器與簡易的CPU設計

7.1循序電路的基本模式

7.2同步與非同步電路

7.3有限狀態機器介紹

作業6

八、期末專案

8.1分組實作、自選題目及製作

學習成果驗收