电计系21级电科专业《FPGA数字系统课程设计》作品展示

电子科学与技术专业2025年秋季学期选取孟照伟老师主讲的《FPGA数字系统课程设计》完成实践教学改革尝试，旨在培养提高学生的实践能力、创新思维和解决实际问题能力。

《FPGA数字系统课程设计》是电子科学与技术专业的一门实践类专业课程，是在学习了模拟电子技术、数字电子技术、硬件描述语言与数字系统设计等课程之后进行的一个重要的实践环节，目的在于将模拟和数字这两部分课程的理论和实践用硬件描述语言联系起来，并使用相应的开发板在老师的指导下对某一设计课题进行设计和实践。它对巩固所学课程的理论知识、培养学生能在电子科学及相关领域中从事FPGA数字系统的研究、设计、开发电子科学类应用型人才，特别是能为成渝电子信息产业带提供有力支撑的高级工程技术型人才。

本次实践课程改革重新对课程目标进行规范，分别对知识目标、能力目标和情感目标进行规范。在授课过程中，引入课程思政，通过讲解我国对集成电路数字芯片的支持政策，弘扬爱国主义精神、体现社会主义优越性，通过介绍我国FPGA技术发展过程，特别是具有自主知识产权的FPGA水平，增强学生的民族自豪感。同时让学生了解我国FPGA技术与发达国家的不足，提升学生科技报国的使命感。

在教学过程中，以每4到8学时对过程进度进行过程性考核，每次课程考核需要课程目标支撑，细化学生过程性考核评分，增加课题答辩验收，由授课教师对学生的课题完成情况进行评分，包括课题方案设计是否合理，代码编写是否无误，仿真结果是否准确，能否进行FPGA开发板实物验证，课题是否具有创新，以及能否正确对教师所提问题进行回答。

学生部分作品如下：

1、学生：黄浩

课题名称：基于 FPGA 的电子琴的设计

设计要求 ：

①利用 FPGA 设计并实现一个多功能的电子琴。

②模拟多种乐器声音，提供丰富的音色选择。

③实现电子琴音乐的弹奏。

④设计简洁的界面，便于演奏和编程。

⑤将硬件和软件集成，进行系统测试和调试。

总体结构框图：

2、学生：黄俊贤

    课题名称：基于 FPGA 的停车场收费系统的设计

    设计要求：设计一个基于 FPGA 的停车场收费系统，实现车辆进出检测、计费、收费等功能，并提高系统的性能和可靠性。

实现效果图：

3、学生：李凤

课题名称：基于FPGA的拔河游戏机的设计

设计要求：设计一个能进行拔河游戏的电路。电路使用七个发光二极管表示拔河的“电子绳”，开机后只有中间三颗灯点亮，此即拔河的中点。 按下开始按键，比赛开始计时，游戏双方各持一个按钮，迅速不断地按动，当计时到达三十，比赛停止，谁按的次数最多就获胜。 如果甲方胜利，甲方那边的灯点亮，数码管显示：1111，此时按键无效；如果乙方胜利，乙方那边的灯点亮，数码管显示：2222，此时按键无效；如果双方按的次数相同，则为平局，此时只有中间一颗灯点亮，此时按键无效。按下复位键，计数清零，同时数码管显示：0000，按键有效。

实现效果图：

图一 甲获胜时开发板显示

图二 乙获胜时开发板显示

实践类教学改革是一个长期而系统的工程，电子科学与技术专业将继续优化实践类教学改革，更新教学理念，优化课程体系，创新教学方法，加强实践教学师资队伍建设和完善实践教学评价体系。我们有信心实现教育教学质量的全面提升，为学生的未来发展和社会的进步贡献更大的力量。