| 課程代碼 |
30D1AS01
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| 課程中文名稱 |
硬體描述語言實務
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| 課程英文名稱 |
Hardware Description Language
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| 學分數 |
2.0
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| 必選修 |
選修
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| 開課班級 |
四技晶片三甲
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| 任課教師 |
薛雲太
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| 選課人數 |
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| 上課教室(時間) |
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週五
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第2節
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(J301)
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週五
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第3節
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(J301)
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週五
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第4節
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(J301)
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| 課程時數 |
3
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| 實習時數 |
3
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| 授課語言 |
1.華語
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| 輔導考證 |
無
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| 課程概述 |
由了解硬體描述語言之語法基礎開始，再輔以EDA工具之使用，最後能實際於FPGA上操作由硬體描述語言所設計之數位電路。
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| 先修科目或預備能力 |
數位電子學
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課程學習目標與核心能力之對應
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| 編號 | 中文課程學習目標 | 英文課程學習目標 | 對應系指標 |
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1
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了解數位IC與硬體描述語言。
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1 專業技能
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2
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使用QuartusII編譯程式並實作。
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2 工程實務
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3
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撰寫Verilog程式控制FPGA板。
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3 資訊能力
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4
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藉由撰寫期末報告與上台簡報，訓練學生撰寫學術報告及發表的能力。
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7 系統整合
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| 就業力培養目標 |
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校指標 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
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專業知識 |
實務技能 |
資訊能力 |
整合創新 |
外語能力 |
熱誠抗壓 |
表達溝通 |
敬業合群 |
人文素養 |
服務關懷 |
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30% |
30% |
30% |
10% |
0% |
0% |
0% |
0% |
0% |
0% |
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系指標 |
1 |
2 |
3 |
4 |
7 |
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6 |
8 |
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9 |
5 |
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專業技能 |
工程實務 |
資訊能力 |
整合創新 |
系統整合 |
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熱誠抗壓 |
專案管理 |
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社會責任 |
終身學習 |
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30% |
30% |
30% |
0% |
10% |
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0% |
0% |
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0% |
0% |
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| 中文課程大綱 |
1.數位IC設計介紹 1-1.數位IC設計流程 1-2.硬體描述語言與數位IC設計之關係 1-3.硬體描述語言之合成(Synthesis) 1-4.硬體描述語言與FPGA驗證2.硬體描述語言之基礎 2-1.Top-Down設計模式 2-2.Verilog HDL語法結構 2-3.組合邏輯 2-4.循序邏輯 2-5.狀態機 - Moore機、Mealy機3.EDA工具軟體之介紹 3-1.商用軟體之介紹 - Verilog XL、Verdi、QuartusII、ISE 3-2.開放源碼之軟體介紹 - Icarus Verilog、gtkwave4.FPGA開發板之使用 4-1.合成與燒錄 4-2.除錯 - LED燈號、邏輯分析儀 4-3.使用硬體語言設計一簡單數位電路並於FPGA板上測試5.使用硬體描述語言設計數位系統 5-1.按鍵掃描 5-2.紅綠燈控制 5-3.打地鼠遊戲
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| 英/日文課程大綱 |
1. Introduction2. The fundamentals of Hardware Description Language(HDL)2-1. Top-down design methodology2-2. Syntax of verilog HDL2-3. Combinational logic2-4. Sequential logic2-5. State machine3. Introducing EDA tools3-1. Commercial tools: Verilog-XL, Verdi, QuartusII, ISE3-2. Open-source tools: icarus verilog, gtkwave4. The using of FPGA Development board4-1. Synthesis and downloading4-2. Debugging4-3. Examples5. Design Examples digital circuits by using HDL5-1. Key scanning5-2. Red light controller5-3. Simple game: ground hog hitting
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| 課程進度表 |
第一週 硬體描述語言介紹(Hardware Description Language , HDL)Verilog 語法 開發環境之介紹簡單Verilog 之 範例
第二週 硬體描述語言介紹(Hardware Description Language , HDL)Verilog 語法 開發環境之介紹簡單Verilog 之 範例
第三週 加法器/減法器
第四週 乘法器/除法器
第五週 ALU邏輯/算術單元
第六週 ALU邏輯/算術單元
第七週 記憶體(rom/ram)
第八週 記憶體(rom/ram)
第九週 期中考
第十週 狀態機 --- Moore
第十一週 狀態機 --- Mealy
第十二週 序列化(serialization) PISO(並進串出) SIPO(串進並出)
第十三週 控制 7 seg , 8X8 LED
第十四週 CRC計算
第十五週 CRC計算
第十六週 SPI控制器 (Serial / Parallel Interface)
第十七週 SPI控制器 (Serial / Parallel Interface)
第十八週 期末考
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| 課程融入SDGs |
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| 期考調查 |
| 期中考(第9週)考試方式 |
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| 期末考(第18週)考試方式 |
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| 其他週考試考試週次與方式 |
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| 教學方式與評量方式 |
| 課程學習目標 | 教學方式 | 評量方式 |
| 了解數位IC與硬體描述語言。 |
課堂講授
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筆試
（
期中
）
筆試
（
期末
）
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| 使用QuartusII編譯程式並實作。 |
實作演練
課堂講授
|
筆試
（
期中
）
實作
（
平時
）
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| 撰寫Verilog程式控制FPGA板。 |
實作演練
課堂講授
|
筆試
（
期末
）
實作
（
平時
）
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| 藉由撰寫期末報告與上台簡報，訓練學生撰寫學術報告及發表的能力。 |
課堂講授
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口頭報告
（
期末
）
書面報告
（
期末
）
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| 指定用書 |
| 書名 |
Verilog FPGA 晶片設計
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| 作者 |
林灶生 編著
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| 書局 |
全華圖書股份有限公司
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| 年份 |
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| 國際標準書號(ISBN) |
978-957-21-6412-9
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| 版本 |
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請同學遵守智慧財產權觀念，使用正版教科書，不得不法影印、下載及散布，以免觸犯智慧財產權相關法令
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| 參考書籍 |
Verilog FPGA 晶片設計
林灶生 編著
全華圖書股份有限公司
ISBN : 978-957-21-6412-9
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| 教學軟體 |
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| 課程規範 |
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