詳細介紹
以其為核心,對于不同的實驗設計項目,可接插上對應的接口模塊。如VGA/PS2模塊、TFT數(shù)字彩色液晶模塊、USB模塊、寬位數(shù)據(jù)輸入輸出模塊、SD卡模塊、點陣液晶模塊、各類存儲器模塊、各類A/D與D/A模塊及各類鍵盤模塊等;這些模塊可以是現(xiàn)成的,也可以根據(jù)主系統(tǒng)平臺的標準接口和創(chuàng)新要求由教師或學生自行開發(fā)。
通常,諸如EDA技術、計算機組成與設計、微機原理與接口技術、單片機技術等傳統(tǒng)實驗平臺多數(shù)是整體結構型的,雖也可完成多種類型實驗,但由于整體結構不可變動,實驗項目和類型是預先設定和固定的,很難有自主發(fā)揮的余地,對于學生的創(chuàng)新思想與創(chuàng)新設計如果與實驗系統(tǒng)的結構不吻合,便無法在此平臺上獲得驗證;同樣,教師若有新的創(chuàng)新型實驗項目,也無法及時融入實驗系統(tǒng)供學生發(fā)揮。因此此類平臺不具備可持續(xù)拓展的潛力,也沒有隨需要更新和升級的能力。特別是針對EDA/SOPC的創(chuàng)新實驗,涉及的自主設計項目更多,結構變化更大,系統(tǒng)更復雜,*不可能預知后設計出的創(chuàng)新項目應該包含哪些功能結構和接口模塊。顯然,多模塊自由組合結構給出了的解決方案。
不難理解,模塊自由組合型創(chuàng)新設計綜合實驗系統(tǒng),已成為高校目*分流行的實踐平臺
以下向用戶*幾款從低到高實驗系統(tǒng),所配置的模塊以序號來代替,或用戶根據(jù)需要自行配置
型號:DL07-EDA10A++完成以下實驗:
DL07-EDA系列系統(tǒng)所能實現(xiàn)的實驗與創(chuàng)新設計項目類型包括:
▲ 現(xiàn)代數(shù)字電路與數(shù)字系統(tǒng)設計實驗、基礎EDA實驗、針對VHDL/Verilog語言學習的實驗與設計;
▲ EDA與SOPC創(chuàng)新設計實驗與相關科研開發(fā)項目、全國大學生電子設計競賽培訓項目(注意,由于標準模塊結構上的一般性,以及可以脫離主系統(tǒng)平臺獨立現(xiàn)成系統(tǒng),因此模塊可以直接用作電子競賽的作品參加評審);
▲ 基于計算機原理與組織實驗與設計,包括8位/16位CISC和RISC流水線型 CPU的設計、實現(xiàn)與測試;
▲ 基于32位Nios II嵌入式處理器和Qsys開發(fā)環(huán)境的SOPC實驗與開發(fā);
▲ 基于Open RISC 1200系列的32位RISC處理器嵌入式SOC系統(tǒng)實驗與開發(fā);
▲ 基于微機原理與接口技術的8088/8086 IP核的微機SOC系統(tǒng),以及8253定時器IP核、8237 DMA IP核、8259中斷控制IP核、8255可編程I/O IP核和8250 UART串行通信IP等核構建的單片F(xiàn)PGA SOC微機系統(tǒng);此FPGA內部SRAM中含BIOS啟動ROM、顯示緩存、PS2緩存等;能啟動MS-DOS操作系統(tǒng)和Windows操作系統(tǒng),在VGA顯示器上用PS2鍵盤和鼠標完成所有DOS和部分Windows命令及運行各種基于命令行的傳統(tǒng)軟件與視窗軟件;單片機與FPGA接口實驗與設計;基于8051單片機IP核的SOC片上系統(tǒng)設計系列實驗等。
○ 基本軟件:1)Quartus II 9.0/12.0;2)ModelSim;3)Synplify;4)IDE;5)8051單片機IP核;6)8088/8086 CPU IP核;7)8088/8086微機系統(tǒng)接口模塊IP核:8253核、8237核、8259核、8255IP核和8250等IP核;8)Nios II;
DL07-EDA10A++配置如下:
一、基本平臺 編號A
☆此平臺多可同時插12 塊模塊板。
☆ DL07_USB-Blaster2型雙功能編程器:(1)USB-Blaster編程下載功能(支持AS、PS、JTAG模式):1、對FPGA/CPLD進行配置或編程;2、對配置器件EPCSx編程;3、訪問和編輯FPGA內部RAM;4、調試Nios2,完成SOPC設計;5、支持SignalTapII 嵌入式邏輯分析儀。
(2)USB到UART串行通信轉換:1、通過USB與FPGA串行通信,實現(xiàn)PC與FPGA的串行通信,且無需RS232電平轉換;2、通過USB與單片機的串行通信,實現(xiàn)PC與通用單片機的UART串行通信;3、通過USB
對STC等系列單片機進行直接編程開發(fā),無需電平轉換。
☆ ByteBlasterMV編程器一個(可對isp單片機編程)。
☆ 5功能智能邏輯筆:可顯示高電平、低電平、中電平、高阻態(tài)、脈沖信號。注意有“高阻態(tài)”測試功能。
☆ 獨立的標準時鐘頻率20個。20MHZ-0.5HZ。
☆ 電源有自動保護的+5V,+12V、-12V、、+3.3V、2.5V+、1.2V。
☆ 8個LED放光二級管,8個乒乓開關,揚聲器。
☆ DDS信號輸出口及幅度、偏移調諧。
編號:B1、FPGA模塊一 |
此FPGA由含100萬門的CycloneIII新型大規(guī)模FPGA EP3C10構成,2鎖相環(huán),44萬RAM 位,5千LCs,EPCS4 4M Flash。超寬超高鎖相環(huán)輸出頻率1300MHz至2kHz!,提供多種IP核:32位NiosII核、20MHz有源晶振等. FPGA板包含 8051/52 IP核。提供商業(yè)級全兼容MCS-51單片機IP核。利用此核,實驗者可以實現(xiàn)傳統(tǒng)單片機實驗系統(tǒng)無法達到的SOC(片上系統(tǒng))設計。即將單片機CPU、RAM、ROM以及其它各類接口電路模塊設計在同一片F(xiàn)PGA中。此類技術對于對于面向*的就業(yè)十分必要。 8088、8086 CPU IP核。 8255A IP核模塊;8255A IP核(I/O接口);8253/8254 IP核(定時器);8250 IP核(UART串行通信);8237 IP核(DMA控制器);8259 IP核(可編程中斷控制器),以及基于FPGA的RAM/ROM核、鎖相環(huán)核等。這些IP核與8088CPU核相結合就能在單片F(xiàn)PGA中構成一個微機系統(tǒng),從而學習到實用的SOC設計工程技術。FPGA中的8088核與MCS-31單片機核及其中的各種模塊和核都能與以下各模塊結合,實現(xiàn)不同類型的實驗開發(fā)。
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編號:C5、可重構型DDS全數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器模塊 |
全數(shù)字型DDS函數(shù)信號發(fā)生器模塊,含F(xiàn)PGA、單片機、超高速DAC、高速運放等。既可用作全數(shù)字型DDS函數(shù)信號發(fā)生器,同時也可作為EDA/DSP系統(tǒng)及專業(yè)級DDS函數(shù)信號發(fā)生器設計開發(fā)平臺。作為DDS函數(shù)發(fā)生器的功能主要包括:等精度頻率計,全程掃頻信號源(掃速、步進頻寬、掃描方式等可數(shù)控),移相信號發(fā)生,里薩如圖信號發(fā)生,方波/三角波/鋸齒波和任意波形發(fā)生器,以及AM、PM、FM、FSK、ASK、FPK等各類調制信號發(fā)生器。
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編號:C6、MCS-51單片機模塊 |
可對AT89S51、AT89S52、AT89S8253等單片機進行實驗開發(fā),可對不同模塊進行編程控制(配STC89S51)??赏ㄟ^康芯提供的雙功能下載器USB-RS232,即USB轉串口對單片機(P3.0和P3.1)編程,這種方式更方便
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編號:C7、4X4十六鍵鍵盤 |
4*4矩陣式掃描鍵盤,可作為DDS函數(shù)信號發(fā)生器的控制鍵盤使用,也可作為學習用單片機對鍵盤掃描實驗,或FPGA對單脈沖按鍵實驗,完成消抖動實驗。
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編號:C8、4X4+8個單脈沖綜合鍵盤模塊 |
編號:C9、7數(shù)碼管串行靜態(tài)顯示模塊 |
編號:C10、24位輸出顯示HEX模塊 |
編號:C13、點陣式128X64液晶顯示模塊 |
編號:C14、字符式20X4液晶顯示模塊 |
編號:C16、普通A/D與D/A模塊 |
編號:C17、高速A/D和雙通道DA模塊 |
編號:C21、SD+PS2+RS232+VGA顯示接口模塊 |
編號:C22、USB接口模塊 |
編號:C23、電機接口模塊 |
編號:C25、語音處理+4動態(tài)掃描模塊 |
編號:C26、雙串行存儲器+邏輯筆設計模塊 |
編號:C28、繼電器/CAN/RS485總線模塊 |
編號:C32、交通燈模塊 |
DL07_DN系統(tǒng)部分實驗
注:以下實驗根據(jù)系統(tǒng)配置來對應完成
4.1 針對HDL設計的EDA基本實驗與設計
實驗4-1.計數(shù)器設計
實驗4-2.多路選擇器設計
實驗4-3.8位全加器設計
實驗4-4.原理圖輸入法設計頻率計
實驗4-5.十六進制7段數(shù)碼顯示譯碼器設計
實驗4-6 數(shù)碼掃描顯示電路設計
實驗4-7 半整數(shù)與奇數(shù)分頻器設計
實驗4-8 模可控計數(shù)器設計
實驗4-9 VGA彩條信號顯示控制電路設計
實驗4-10 移位相加型8位硬件乘法器設計
實驗4-11 移位寄存器設計
實驗4-12 串行靜態(tài)顯示控制電路設計
4.2 針對LPM宏模塊應用的EDA實驗與設計
實驗4-13.查表式硬件運算器設計
實驗4-14. 正弦信號發(fā)生器設計
實驗4-15. 八位數(shù)碼顯示頻率計設計
實驗4-16.簡易邏輯分析儀設計
實驗4-17. DDS正弦信號發(fā)生器設計
實驗4-18. 移相信號發(fā)生器設計
實驗4-19. 4X4陣列鍵盤鍵信號檢測電路設計
實驗4-20. VGA簡單圖像顯示控制模塊設計
實驗4-21 SPWM脈寬調制控制系統(tǒng)設計
實驗4-22 基于DES數(shù)據(jù)加密標準的加解密系統(tǒng)設計
實驗4-23 線性反饋移位寄存器設計
實驗4-24 步進電機細分控制電路設計
實驗4-25 基于FT245BM的USB通信控制模塊設計
實驗4-26 直流電機綜合測控系統(tǒng)設計
實驗4-27 VGA動畫圖像顯示控制電路設計
實驗4-28 AM幅度調制信號發(fā)生器設計
4.3 針對狀態(tài)機應用的EDA實驗與設計
實驗4-29 序列檢測器設計
實驗4-30 ADC采樣控制電路設計
實驗4-31 數(shù)據(jù)采集模塊設計
實驗4-32 五功能智能邏輯筆設計
實驗4-33 比較器加DAC器件實現(xiàn)ADC轉換功能電路設計
實驗4-34 通用異步收發(fā)器UART設計
實驗4-35 點陣型與字符型液晶顯示器驅動控制電路設計
實驗4-36 串行ADC/DAC控制電路設計
實驗4-37 硬件消抖動電路設計
實驗4-38 數(shù)字彩色液晶顯示控制電路設計
實驗4-39 狀態(tài)機控制串/并轉換8數(shù)碼靜態(tài)顯示電路設計
實驗4-40 基于FPGA的紅外雙向通信電路設計
4.4 EDA綜合實驗與設計
實驗4-41 樂曲硬件演奏電路設計
實驗4-42 正交幅度調制與解調系統(tǒng)實現(xiàn)
實驗4-43 基于UART串口控制的模型電子琴設計
實驗4-44 基于M9K RAM型LPM移位寄存器設計
實驗4-45 單片全數(shù)字型DDS函數(shù)信號發(fā)生器綜合設計
實驗4-46 乒乓球游戲電路設計
實驗4-47 PS2鍵盤控制模型電子琴電路設計
實驗4-48 GPS應用的通信電路設計
實驗4-49 在ModelSim上進行4位計數(shù)器仿真
實驗4-50 在ModelSim上進行16位累加器設計仿真
第五章 SOPC實驗與設計
實驗5-1 基于SOPC的多功能數(shù)字鐘設計
實驗5-2 彩色液晶顯示控制電路設計
實驗5-3 基于Nios II的直流電機控制
實驗5-4 自定制硬件乘法器
實驗5-5 硬件樂曲演播系統(tǒng)設計
實驗5-6 基于UART的I2C總線傳輸
實驗5-7 基于Nios II的等精度頻率計設計
第六章 單片機系統(tǒng)綜合實驗
6.1 單片機基本實驗
實驗6-1.存儲器塊清零程序設計
實驗6-2 二進制到BCD轉換程序設計
實驗6-3 十六進制到ASCII碼轉換程序設計
實驗6-4 存儲塊移動程序設計
實驗6-5 多分支程序
實驗6-6 數(shù)據(jù)排序程序設計.
實驗6-7 P1口輸入、輸出實驗
實驗6-8 交通燈控制(軟件延時法)
實驗6-9 交通燈控制(定時器延時法)
實驗6-10 計數(shù)器應用實驗
實驗6-11 外部中斷實驗
實驗6-12 定時器實驗1(P1口狀態(tài)取反)
實驗6-13 定時器輸出PWM實驗
實驗6-14 外部中斷實驗
6.2 單片機擴展和接口實驗與設計
實驗6-15 單片機串口擴展
實驗6-16 鍵盤與液晶顯示控制
實驗6-17 單片機串行通信和紅外雙向通信
實驗6-18 單片機擴展X5045看門狗器件
實驗6-19 單片機擴展DS1302時鐘/日歷器件
實驗6-20 SPI串行DAC TLV5637與單片機的接口
實驗6-21 串行精密ADC器件ADS1100與單片機的接口
實驗6-22 串行高速ADC器件ADS7816與單片機的接口
實驗6-23 高速微功耗串行ADC器件TLV2541與單片機的接口
實驗6-24 雙通道A/D轉換芯片ADC0832與單片機的接口
實驗6-25 高速同步10位串行A/D轉換器與單片機的接口
第七章 單片機擴展FPGA綜合實驗與設計
實驗7-1 單片機串行擴展FPGA系統(tǒng)設計
實驗7-2 單片機數(shù)據(jù)交換FPGA擴展電路設計
實驗7-3 擴展外部數(shù)據(jù)存儲器的單片機與FPGA擴展系統(tǒng)設計
實驗7-4 四通道PWM信號發(fā)生器及其單片機控制系統(tǒng)設計
實驗7-5 移相信號發(fā)生器的FPGA與單片機擴展系統(tǒng)設計
實驗7-6 里薩如圖波形發(fā)生器的單片機與FPGA擴展系統(tǒng)設計
實驗7-7 數(shù)字電壓表FPGA單片機的系統(tǒng)設計
實驗7-8 數(shù)字頻率計與單片機串行通信接口功能設計
實驗7-9 直流電機測控單片機與FPGA擴展系統(tǒng)設計
實驗7-10 等精度頻率/脈寬/占空比/相位多功能測試儀設計
第八章 基于單片機8051/8088微機原理IP核的FPGA片上系統(tǒng)SOC設計
實驗8-1.單片機串口擴展FPGA片上系統(tǒng)SOC設計
實驗8-2.擴展外部數(shù)據(jù)存儲器的FPGA單片系統(tǒng)設計
實驗8-3.四通道PWM信號發(fā)生器及單片系統(tǒng)設計
實驗8-4.移相信號發(fā)生器的FPGA片上系統(tǒng)SOC設計
實驗8-5.里薩如圖波形發(fā)生器的FPGA片上系統(tǒng)設計
實驗8-6.數(shù)字電壓表FPGA單片系統(tǒng)SOC設計
實驗8-7.數(shù)字頻率計與單片機串行通信接口功能設計
實驗8-8.直流電機測控FPGA單片系統(tǒng)設計
實驗8-9.等精度頻率計FPGA單片系統(tǒng)設計
實驗8-10.基于FPGA的紅外雙向通信單片系統(tǒng)設計
實驗8-11. 頻率和占空比可數(shù)控方波信號發(fā)生器設計示例
實驗8-12. 8052 IP核等精度頻率計/GPS應用聯(lián)合設計
實驗8-13. 8051核控制DS18B20數(shù)字溫度模塊
實驗8-14. 8051核驅動LCD128X64
實驗8-15. 基本8088和8253核應用
實驗8-16. 基本8088系統(tǒng)的GPS應用模塊
實驗8-17. 8088系統(tǒng)的DMA核應用
實驗8-18. 8088系統(tǒng)UART核應用
實驗8-19. 8086經典微機片上系統(tǒng)構建