| 課程代碼 |
30D1AS02
|
| 課程中文名稱 |
硬體描述語言實務
|
| 課程英文名稱 |
Hardware Description Language
|
| 學分數 |
2.0
|
| 必選修 |
選修
|
| 開課班級 |
四技晶片三乙
|
| 任課教師 |
薛雲太
|
| 上課教室(時間) |
|
週二
|
第2節
|
(J301)
|
|
週二
|
第3節
|
(J301)
|
|
週二
|
第4節
|
(J301)
|
|
| 課程時數 |
3
|
| 實習時數 |
3
|
| 授課語言 |
1.華語
|
| 輔導考證 |
無
|
| 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。
|
| 先修科目或預備能力 |
數位電子學
|
|
課程學習目標與核心能力之對應
|
| 編號 | 中文課程學習目標 | 英文課程學習目標 | 對應系指標 |
|
1
|
了解數位IC與硬體描述語言。
|
|
1 專業技能
|
|
2
|
使用QuartusII編譯程式並實作。
|
|
2 工程實務
|
|
3
|
撰寫Verilog程式控制FPGA板。
|
|
3 資訊能力
|
|
4
|
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。
|
|
7 系統整合
|
|
| 就業力培養目標 |
| |
校指標 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
| |
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 |
| |
30% |
30% |
30% |
10% |
0% |
0% |
0% |
0% |
0% |
0% |
| |
系指標 |
1 |
2 |
3 |
4 |
7 |
|
6 |
8 |
|
9 |
5 |
| |
專業技能 |
工程實務 |
資訊能力 |
整合創新 |
系統整合 |
|
熱誠抗壓 |
專案管理 |
|
社會責任 |
終身學習 |
| |
30% |
30% |
30% |
0% |
10% |
|
0% |
0% |
|
0% |
0% |
|
| 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
|
| 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
|
| 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 組合邏輯(解碼、編碼 ; 加法器、減法器、乘法器)
第四週 組合邏輯(解碼、編碼 ; 加法器、減法器、乘法器)
第五週 循序邏輯，計時器、計數器
第六週 狀態機，Moore 狀態機 (輸出只跟狀態有關)
第七週 狀態機，Mealy 狀態機 (輸出與輸入、狀態有關)
第八週 狀態機，Mealy 狀態機 (輸出與輸入、狀態有關)
第九週 期中考
第十週 期末報告題目抽籤與解說(歷屆教育部 CIC FPGA 競賽題目)
第十一週 期末題目&報告製作及問題解析
第十二週 期末題目&報告製作及問題解析
第十三週 期末題目&報告製作及問題解析
第十四週 期末題目&報告製作及問題解析
第十五週 期末題目&報告製作及問題解析
第十六週 期末題目&報告製作及問題解析
第十七週 Demo/Presentation 交期末報告(PPT& doc)
第十八週 Demo/Presentation 交期末報告(PPT& doc)
|
| 期考調查 |
| 期中考(第9週)考試方式 |
|
| 期末考(第18週)考試方式 |
|
| 其他週考試考試週次與方式 |
|
|
| 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
|
筆試
（
期中
）
筆試
（
期末
）
|
| 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
）
|
| 撰寫Verilog程式控制FPGA板。 |
實作演練
課堂講授
|
設計製作
（
期末
）
實作
（
平時
）
|
| 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
|
口頭報告
（
期末
）
書面報告
（
期末
）
|
|
| 指定用書 |
| 書名 |
Verilog FPGA 晶片設計
|
| 作者 |
林灶生 編著
|
| 書局 |
全華圖書股份有限公司
|
| 年份 |
|
| 國際標準書號(ISBN) |
978-957-21-6412-9
|
| 版本 |
|
請同學尊重智慧財產權，使用正版教科書，不得非法影印，以免觸犯智慧財產權相關法令
。 |
| 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
|
| 教學軟體 |
Icarus Verilog
|
| 課程規範 |
|