數(shù)字電路創(chuàng)新設計開發(fā)系統(tǒng)
型號:DL07-DGC55++
與《實用數(shù)字電子技術基礎》教材配套的實驗開發(fā)與創(chuàng)新設計的設備是:
一、模塊化數(shù)字電路實驗與創(chuàng)新設計綜合實驗系統(tǒng)
模塊化系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。由于以上所示二教材中大量的實驗和設計項目涉及許多不同類型的,可自由增減的擴展模塊,主系統(tǒng)平臺上有許多標準接口。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、寬位數(shù)據(jù)輸入輸出模塊、液晶模塊、各類存儲器模塊、電機模塊、各類鍵盤模塊、數(shù)碼管/發(fā)光管顯示模塊等等;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?qū)W生自行開發(fā)。
顯然類似DL07_DGC的模塊自由組合型綜合實驗系統(tǒng)容易成為高校目*分流行的實踐平臺,其基本特點是:
◆ 由于系統(tǒng)的各實驗功能模塊可自由組合、增減,故不僅可實現(xiàn)的實驗項目多,類型廣,更重要的是很容易實現(xiàn)形式多樣的創(chuàng)新設計;
◆ 由于各類實驗模塊功能集中,結(jié)構經(jīng)典,接口靈活,對于任何一項具體實驗設計都能給學生獨立系統(tǒng)設計的體驗,甚至可以脫離系統(tǒng)平臺;
◆ 面對不同的專業(yè)特點,不同的實踐要求和不同的教學對象,教師,甚至學生自己可以動手為此平臺開發(fā)增加新的實驗和創(chuàng)新設計模塊;
◆ 由于系統(tǒng)上的各接口,以及插件模塊的接口都是統(tǒng)一標準的,提供了所有接口電路圖,因此此系統(tǒng)可以通過增加相應的模塊而隨時升級;
特別要強調(diào)的是,KX_DGC55系統(tǒng)在除了適用于此二教材中涉及的所有數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)實驗和創(chuàng)新實踐外,還能很專業(yè)地包涵諸如EDA技術實驗、硬件描述語言應用實驗、單片機技術實驗、SOPC開發(fā)、各類IP的應用、SOC片上系統(tǒng)設計、計算機組成實驗和微機原理與接口技術實驗等。整個課程體系的實驗和設計都可以在此實驗系統(tǒng)上完成。
DL07-DGC55+配置如下:
一、基本平臺
編號:A 主系統(tǒng)
☆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(nèi)部RAM;4、調(diào)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)諧。
編號:B3、FPGA模塊三 |
CycloneIII EP3C55F484(484腳BGA封裝),內(nèi)部資源極其豐富:5萬6千個邏輯宏單元、240萬RAM bit;4個鎖相環(huán)(超寬超高鎖相環(huán)輸出頻率:1300MHz至2kHz)。其他內(nèi)部資源和技術指標好于EP3C40;接口器件有32MB SDRAM、1GB并行Flash、2M串行Flash 16M配置Flash、256KSRAM,20MHz有源晶振等,板上還有3032 CPLD,。 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(jié)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(jié)合,實現(xiàn)不同類型的實驗開發(fā)。此系統(tǒng)能運行完整的8086微機SOC片上系統(tǒng),其內(nèi)部SRAM能放下BIOS啟動ROM、顯示緩存、PS2緩存等,能啟動MS-DOS操作系統(tǒng),在VGA顯示器上用PS2鍵盤能完成MS-DOS命令和WINDOWS及運行傳統(tǒng)軟件,如TURBO C,QBASIC等等。為SOC片上系統(tǒng)的學習與創(chuàng)新設計提供了絕好的平臺。 |
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(diào)制信號發(fā)生器。
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編號:C8、4X4+8個單脈沖綜合鍵盤模塊 |
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:C15、800X480數(shù)字TFT彩屏 |
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: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:C32、交通燈模塊 |
編號:D35傳統(tǒng)數(shù)字電路模塊,提供部分74系列實驗器件及接口
○ 基本軟件:1)Quartus II 9.0/11.0;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
基于EDA技術的實驗:(部分)
1、3-8譯碼器構成1位全加器
2、基于CASE語句的3-8譯碼器構成1位全加器
3、1位全加器設計
4、16進制數(shù)至7段LED顯示譯碼器
5、抖動消除電路設計
6、基于74161的12進制計數(shù)器
7、基于廣義譯碼器的計數(shù)器
8、基于廣義譯碼器的12進制計數(shù)器
9、基于一般模型的異步預置型12進制計數(shù)器
10、基于一般模型的抗干擾型10進制計數(shù)器
11、基于一般模型的可預置型計數(shù)器
12、基于LPM計數(shù)器模塊的8位可預置型計數(shù)器
13、步進電機雙向控制電路設計
14、步進電機控制
15、直流電機控制
16、簡易波形發(fā)生器設計
17、基于DDS的信號發(fā)生器
18、狀態(tài)機控制ADC采樣
19、6位普通頻率計設計
20、模型數(shù)字電子琴設計
21、樂曲自動演奏電路設計
22、乒乓球游戲電路設計
24、VGA彩條信號控制設計
25、VGA圖像顯示控制電路設計
26、等精度頻率計設計
27、 串行通信與頻譜分析
提供基于數(shù)字電路創(chuàng)新實驗:
1、PS2鍵盤控制電子琴;
2、VGA顯示游戲;
3、DDS移相信號發(fā)生器;
4、PS2控制俄羅斯方塊游戲;
5、彩色液晶點燈游戲?qū)嶒灒?/span>
6、LCD顯示超級瑪麗游戲等。
7、點陣液晶游戲?qū)嶒?/span>
等等