计算机专业本科教学目标就是要培养计算机专业的高素质人才。计算机专业的高素质人才必须具有计算机系统的整体观,对计算机系统有深入的认识,并掌握计算机系统的软件和硬件设计技术。在目前的教学模式下,各门课程的实验教学自成一体,不同课程在实验平台和实验内容上都缺乏交互性,这使学生们在学习过程中,能够对单门课程的内容能有较好的理解,但对整个知识架构缺乏系统性认识,更缺乏将多门课程的知识融会贯通的能力。计算机专业核心课程群一体化教学模式的提出是具有创造性的一次尝试,教改的目标是：以构建一个完整的计算机系统为主线,贯通计算机组成原理、计算机系统结构、操作系统以及编译原理等四门核心课程以及数字电路课程的教学和实验环节,构建一个一体化教学实验平台,探索一种新的教学模式,培养计算机专业的学生建立软硬件一体化设计的系统观。本文主要阐述了在上述计算机教学实验改革探索背景下的实验平台的硬件设计工作。文章首先分析了传统硬件设计的方法在教学应用中的局限性,研究了当前国内外计算机实验教学的教学现状以及发展趋势,总结了基于FPGA的“软”硬件的系统设计理念和方法,重点阐述了基于FPGA芯片的一体化综合教学实验平台的硬件设计思路与实现方法,并给出了详细的硬件设计方案。与此同时,对硬件设计过程中所涉及的FPGA设计方法、电源与信号完整性、EMC/EMI以及阻抗匹配等数字系统设计中十分常见,并且对系统性能至关重要问题进行了总结和探讨。最后,设计并实现了基于硬件描述语言的外围驱动模块,完成了综合教学实验平台的测试和验证。本文针对实验需求给出了一套行之有效的实验平台设计方案,基于FPGA的实验教学平台设计能够显著地提高实验平台的灵活度,扩展实验平台可以实现的实验内容,增强多门课程实验之间的关联。因为FPGA芯片的可重复编程的特性,教学平台的软硬件功能都可以像软件的被编程,本实验平台具备了比现有的实验平台更强的实验适应性。总而言之,本论文的研究内容为FPGA在实际教学中的使用提供一些新的参考方案和研究思路。