專業需求為導向、分階段設計FPGA實踐環節

龍惠民　劉桂華　徐峰

摘要：通過對多個專業的學生前修課程知識點和學生培養方案的分析，本文提出FPGA技術教學可分為三個階段，按步驟、有目標地進行。合理設計各階段的設計課題，明確各個課題應該達到的教學目的，由淺入深，由小模塊設計到較大系統設計的逐步推進，力圖保持學生的學習興趣，為學生的后續專業課學習打下良好基礎。

關鍵詞：FPGA；分階段；實踐環節設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0150-02

隨著微電子技術的發展，FPGA芯片的可編程邏輯資源更加豐富，性價比得到極大提升，FPGA成為實現數字電路系統的重要平臺[1]。FPGA技術也成為《數字電子技術》等基礎課程的內容，是電子類相關專業的重要基礎課[2]。由于課程在大二、大三的時候開設，學生的專業素養不夠深厚，學生較難理解這門課在培養方案，職業發展中的位置、作用。

FPGA技術是實踐性很強的課程[3]，在實踐環節的設計上，既要能引導學生順利過渡到FPGA的學習，也要培養工程設計基本功，為后續專業課程打下良好基礎。根據學生專業基礎和專業方向的不同，可分為三個階段進行工程訓練。

1 第一階段

任務：前修課程過渡到FPGA；熟悉EDA軟件；理解FPGA實現基本原理。

FPGA教學中采用門級建模，HDL描述的方式引導學生以FPGA為平臺，設計在《數字電子技術》實驗中用分離元器件搭建的電路，讓學生體會到FPGA設計的簡便、可靠、集成化。

為熟練操作EDA軟件，教師以課堂演示、帶領學生設計的方式，以課堂練習、課后設計作業的形式進行教學。……