任務二 可編程邏輯器件介紹

《FPGA應用技術及實踐》電子教案學習情境一概述任務一任務二EDA技術簡介（4課時）可編程邏輯器件簡介（2課時）學習情境學習情境一概述教學任務任務二可編程邏輯器件簡介學時2教學目標專業能力：了解可編程邏輯器件的分類、基本結構、基本資源對可編程邏輯器件的編程原理和工藝有一定了解，能根據設計要求選擇合適的芯片方法能力：信息查詢、學習能力制定工作計劃及計劃執行能力工作中發現問題、解決問題的能力社會能力：集體協作能力語言表達能力教學內容可編程邏輯器件簡介FPGA/CPLD產品簡介重點可編程邏輯器件的編程原理難點可編程邏輯器件的編程原理教學設計教學方法演示法、頭腦風暴法、現場觀摩法教學場所與條件FPGA實訓基地、多媒體教室階段行為步驟（內容）教學手段時間資訊明確任務，收集可編程邏輯器件的相關資料問題導向法10計劃確定學習計劃，討論重點、難點與實施方案分組討論法、確定該項目工作計劃10決策分組展示初步方案，相互討論、修改方案；教師分析、答疑、并對難點進行講解集中討論法講授法10實施學生分組討論，教師講解講授法、學生自動完成報告30檢查檢查任務的完成情況，分析不足學生自主完成10評價匯報學習、工作心得；對任務完成情況，進行自我評價與教師評價學生自評、小組互評、教師評價10學習情境一：概述任務二：可編程邏輯器件簡介教學方案一、資訊明確任務：了解可編程邏輯器件的基本概念，包括分類、基本結構、基本資源等。問題引領：學生通過查閱資料、網絡、視頻等途徑獲取以下信息：1、可編程邏輯器件可分為哪幾類？2、可編程邏輯器件有哪些可編程資源？3、常用的可編程邏輯器件的編程元件有哪些工藝？其中哪幾種工藝制成的器件是非易失性的？哪些是易失性的？4、閃存的工作原理是什么？二、計劃分析討論引導問題制定學習計劃，討論重點、難點與實施方案三、決策（1）分組展示初步方案，教師講解相關知識點，相互討論、修改方案；（2）根據學生、教師的點評，修訂、確定最終生產方案教師講授：審閱學生制定的初步表達方案，分析學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。項目一可編程邏輯器件簡介可編程邏輯器件PLD（ProgrammableLogicDevices）是一種半定制的集成電路。1、PLD的分類2、PROM可編程原理PLD的互補緩沖器PLD的互補輸入PLD的陣列線連接表示PLD中與陣列的表示PLD中或陣列的表示3、GALGAL——通用陣列邏輯器件，其采用了EEPROM工藝，具有電可擦除重復編程特點。其OLMC單元設有多種組態，可配置成專用組合輸出、專用輸入、組合輸出雙向口、寄存器輸出、寄存器輸出雙向口等，為邏輯電路設計提供了極大的靈活性。由于具有結構重構和輸出端的任何功能均可移到另一輸出引腳上的功能，在一定程度上，簡化了電路板的布局布線，使系統的可靠性進一步地提高。項目二FPGA/CPLD產品簡介1、CPLD的結構與可編程原理CPLD——復雜可編程邏輯器件，為基于乘積項的可編程結構，即可編程的與陣列和固定的或陣列組成。Altera的MAX7000S系列器件為代表性的CPLD。MAX7000S系列器件包含32-256個邏輯宏單元，每16個邏輯宏單元組成一個邏輯陣列塊（LAB）。MAX7000結構中包含五個主要部分，分別為邏輯宏單元、邏輯陣列塊、擴展乘積項、可編程連線陣列和I/O控制塊。MAX7000系列的單個邏輯宏單元結構2、FPGA結構與工作原理FPGA的可編程結構主要采用的是查找表結構（LUT）。大部分FPGA采用的是基于SRAM（靜態隨機存儲器）的查找表邏輯。FPGA查找表單元FPGA查找表單元內部結構四、實施學生分組討論，教師再講解重難點，學生自行歸納總結，寫出總結報告。五、