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數電模電EDA綜合實驗系統,TRY-E816型EDA、SOPC系統綜合實驗箱

TRY-SAE數電模電EDA綜合實驗系統

數電模電EDA綜合實驗系統簡介:

TRY-SAE數電模電EDA綜合實驗系統能夠完成“電路基礎”、“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“ISP在系統編程EDA實驗”、“VHDL設計”、“電子系統綜合設計”等課程的實驗。在實驗方式上采用全新理念,保留了經典的傳統基礎功能模塊驗證性實驗,增加了對中大規模復雜系統的設計、分析和管理實驗,為學生提供了二次開發的良好環境,加強了學生對系統設計概念的培養和實踐,以適應電子系統日趨數字化、復雜化和大規模集成化發展的需要,真正做到學用結合,為創新性人才的培養打下良好基礎。

一、數電模電EDA綜合實驗系統特點:數電模電EDA綜合實驗系統

實驗箱具有安全、穩定、可讀、可調整、直觀、靈活和新型等特點,操作簡單方便,實驗箱運行可靠。具有很強的二次開發功能。

1、安全性

人員安全的保護:不論實驗箱在正常工作或故障狀態下,不會危及操作人員的人身安全。

對誤操作的保護:不會因為誤操作而導致實驗箱損壞。

電源的過流保護:因短路等故障而過流時,可自動切斷實驗箱電源。

2、直觀性

實驗箱功能模塊的主要電氣原理或特征將在面板或電路卡上指示,實驗箱各功能引腳的符號標注在面板上。

3、靈活性

實驗箱采用主板和各模塊分離的設計,可編程器件焊接在獨立模塊上。通過選擇模塊可以選擇不同廠家、不同型號、不同規模的可編程器件,既可適應不同的教學需要,也使系統的功能和規模擴展變得更為方便。

為了方便實驗操作,減少對實驗儀器儀表的依賴,實驗箱主板上各部分功能模塊(包括一些基本功能模塊和實驗小工具)幾乎都是相互獨立的,可以根據需要選擇模塊進行接線。

實驗箱提供擴展集成插座、面包板和部分必須的分立元件等,留有足夠的接線機會,也給實驗箱留有足夠的機動靈活性。

4、新穎性

實驗箱提供了邏輯可編程實驗平臺和模擬可編程實驗平臺,其中邏輯可編程實驗平臺包括CPLD/FPGA模塊,模擬可編程實驗平臺包括ispPAC模塊。不同模塊使用不同的芯片,根據需要可選擇不同功能芯片的模塊插接到實驗主板上。

5、電源多樣性

系統提供了多種電壓,方便用戶使用。

(1)±5V/1A(2)±12V/0.2A(3)0~27V/0.2A連續可調(4)0~-12V/0.2A連續可調

6、系統資料

根據用戶選擇的配置,向用戶提供完整的實驗程序(如有),文檔,軟件。

二、數電模電EDA綜合實驗系統功能主要特點

(一)數字電路功能單元

1、4×4矩陣鍵盤:矩陣式結構,組合按鍵。

2、16位撥動開關:開關量輸入。

3、十進制8421撥碼盤:提供0~9十進制編碼值。

4、16位開關量輸出:發光二極管紅、黃、綠色三組各5只高亮度發光二極管,含電流驅動。

5、6位LED顯示:7段數碼管靜態顯示方式6位,動態顯示方式1-6位均可,含電流驅動。

6、有源晶振:4MHz標準時鐘,通過模塊跳線器選擇,向可編程器件的CLK提供時鐘。

7、單脈沖發生器:提供加消抖處理,單個±脈沖輸出。

8、邏輯筆:可測量邏輯高低電平、高阻和脈沖狀態。

(二)模擬電路功能單元

1、模擬電路模塊接入區:可接入各種模擬電路實驗模塊

2、波形發生器單元

輸出波形:方波、三角波、正弦波

幅值:正弦波:0~14V(14V為峰-峰值,且正負對稱)

三角波:0~24V(24V為峰-峰值,且正負對稱)

方波:0~24V(24V為峰-峰值,且正負對稱)

頻率范圍:分四檔2HZ~100HZ、90HZ~1KHZ、900HZ~10KHZ、9KHZ~90KHZ

3、直流信號源單元:雙路±5V/1mA、±0.5V/mA、兩檔連續可調。

4、3位半數字電壓表:測量范圍:-19.99V~+19.99V

(三)EDA實驗功能單元

1由數字電路功能單元、模擬電路功能單元共同組成。

2、可編程器件模塊。標準配置為Lattice的IspLsi1032.用戶也選擇其它公司的CPLD/FPGA(選配)。

(四)擴展實驗模塊區

1、集成電路擴展插座:可插實驗用IC芯片或ispPAC模塊。

2、面包板單元。

三、數電模電EDA綜合實驗系統實驗內容:

1、數字部分基本實驗:

(l)門電路邏輯功能及測試;

(2)組合邏輯電路(半/全加器);

(3)R-S、D、JK4、觸發器;

(4)三態輸出觸發器、鎖存器;

(5)集成計數器及寄存器;

(6)時序電路測試及研究;

(7)譯碼器和數據選擇器;

(8)波形發生及單穩態觸發器;

(9)555時基電路

可選做如下實驗:

(10)CMOS門電路測試;

(11)門電路的驅動能力測試;

(12)寄存器及其應用實驗;

(13)順序脈沖和脈沖分配器電路;

(15)多路模擬開關及其應用實驗;

(16)四路優先判決電路實驗;

(17)TS、OC門的功能測試及其應用實驗;

(18)邏輯筆實驗與分析實驗;

(19)施密特觸發器及其應用實驗;

(20)數字定時器實驗;

(21)觸發器應用實驗;

(22)時序電路應用實驗;

(23)單穩態觸發器及其應用實驗;

(24)電壓變換器實驗;

(26)模數,數模轉換電路實驗

2、模擬部分實驗內容:

(一)分立元件電路實驗

1、基本單級放大電路;

2、兩級放大電路;

3、負反饋放大電路;

4、射級跟隨器;

5、差動放大電路;

6、比例求和運算放大電路;

(二)集成運算放大電路

7、模擬運算電路

①電壓跟隨器

②反向比例放大器

③同相比例放大器

④反相求和比例放大器

⑤雙端輸入求和放大電路;

8、積分與微分電路

①積分電路

②微分電路

③微積分電路;

9、波形發生電路

①方波發生器

②占空比可調的矩形波發生器

③三角波發生電路

④鋸齒波發生電路;

10、有源濾波器

①通濾波器

②高通濾波器

③帶阻濾波器;

11、電壓比較器

①零比較器

②反相滯回比較器

③同相滯回比較器

(三)其它實驗

12、集成電路RC正弦波振蕩;

13、集成功率放大器;

14、整流濾波與并聯穩壓電路;

15、串聯穩壓電路;

16、集成穩壓電路;

17、RC正弦波振蕩器;

18、LC振蕩器及選頻放大器;

19、電流/電壓轉換電路;

20、電壓/頻率轉換電路;

21、互補對稱功率放大器;

22、波形變換電路

3、電路分析基本實驗:

1、常用電子元件的特性認識(2、3端元件);

2、伏安特性的測試;

3、受控源特性的研究;

4、R、C電路特性;

5、1、2階電路的瞬態(時域)響應;

6、雙口網絡的研究。

4、EDA實驗內容

1、單元電路設計實驗:

(1)常用門電路設計;

(2)編碼器/譯碼器設計;

(3)觸發器及時序電路設計;

(4)同步/異步計數器設計;

(5)鍵盤掃描實驗;

(6)加法器實驗

2、綜合設計實驗:

(1)SSI組合電路的設計與冒險競爭觀察;

(2)MSI組合電路的設計;

(3)可讀寫寄存器的設計。

3研究創新實驗:

(1)數字頻率計;

(2)數字電子鐘設計;

(3)十字路口交通燈自動控制器的設計;

(4)出租車計費器的設計;

(5)數字濾波器設計;

(6)DAC、ADC模型設計;

(7)數字模擬綜合系統設計

四、數電模電EDA綜合實驗系統配置

1、數電模電EDA實驗箱一臺(含電源)

2、交流電源線一根

3、在系統邏輯可編程模塊一塊(或多塊選配)

4、在系統模擬可編程模塊(多塊選配)

5、并行下載電纜一根

6、模擬電路實驗板一塊(多塊選配)

7、實驗指導書一套

8、實驗導線若干根




TRY-E816型EDA、SOPC系統綜合實驗箱

EDA、SOPC系統綜合實驗箱是一款基于Altera公司的CycloeIV 系列 EP4CE40高端實驗開發平臺。獨有的GUI人機操作界面、EDA實驗平臺采用系統底板+核心板+擴展板的靈活設計,EDA實驗平臺并配備有20多種擴展模塊供用戶自行選擇配置。

一、開發平臺特性

1、GUI軟件操作界面:

EDA、SOPC系統綜合實驗箱獨家采用GUI人機操作界面,開機可顯示溫度、時間和設備信息等。整合開發平臺上的硬件資源,點擊子菜單中相關實驗,液晶屏可與開發平臺同步運行,提高學生動手興趣和積極性,通過對設備各模塊的檢測和實驗的演示,

方便老師培訓和設備檢修。

EDA、SOPC系統綜合實驗箱

EDA、SOPC系統綜合實驗箱

數字示波器實驗界面

交通信號燈實驗界面

2、模塊化的靈活設計:

開發平臺采用系統底板+核心板+擴展板的設計方法,通過選擇不同的核心板和擴展板構成不同功能的開發平臺。能最大限度的滿足用戶的性能需求。模塊化的設計能使用戶對系統設計有清晰的認識。


TRY-E816型EDA、SOPC系統綜合實驗箱


二、開發平臺硬件資源

1、IOSII-EP4CE40 FPGA核心板

  核心板采用10層高精度PCB設計,系統運行更加穩定、可靠。

  主芯片采用Altera的CycloeIV系列級FPGA EP4CE40F23C8,電路高達360萬門。

  FPGA配置芯片采用EPCS16,容量高達16M BIT,擦寫次數高達上萬次。

  提供JTAG編程模式。

  核心板板載USB-Blaster電纜;只需要一根USB線就可以對核心板進行程序下載。

  EDA、SOPC系統綜合實驗箱一路50M高速、穩定的時鐘源。

  一路系統復位電路。

  系統電源管理模塊能夠提供+5V、+3.3V、+2.5V、1.2V等多種不同電壓的電源輸出供系統使用。

  提供兩路SRAM,芯片采用IDT71V416-10P。容量高達256K*32BIT。

  一路FLASH 芯片采用AM29L128M。容量高過16M*8BIT。

  一路16M*16BITSDRAM。

  系統提供四位通用的復位按鍵和四位通用的發光管和一個靜態七段碼管顯示。

  核心板提供與核心板其它資源不復用的190個以上的IO供用戶二次開發使用。

2、EDA/SOPC系統板

  標配800*600 16位 TFT彩色LCD顯示。用戶可更換不同規格的顯示屏和觸摸屏。

  1個模擬信號發生器模塊,可提供頻率、幅度均可調的正弦波、三角波、鋸齒波、方波等信號波形。

  1個數字時鐘輸出模塊,可提供24M至1HZ的數字脈沖信號。

  1個雙道道10位高速并行ADC接口模塊,速度高達40 Msps。

  1個雙道道10位高速并行DAC接口模塊速度高達33 Msps。

  1個串行A/D轉換接口。

  1個串行D/A轉換接口。

  1個VGA接口模塊。

  1個UART串行通迅模塊。

  1個USB Device設備接口。

  1個USB Host主機接口。

  1個Etheret10M/100M高速接口模塊。

  SD卡接口模塊

  2個PS2接口模塊,可以接鍵盤或鼠標。

  1個I2C接口的E2PROM,型號為AT24C08。

  1個音頻CODEC模塊(立體聲雙通道輸出)。

  1個音頻喇叭輸出模塊。

  1個RTC實時時鐘芯片,具有時鐘掉電保護、電池在線式充電功能。

  12個撥動開關和12個按鍵開關輸入

  12個發光LED顯示。

  1個八位七段碼管顯示模塊。

  16x16矩陣led點陣顯示模塊。

  4X4矩陣鍵輸入模塊

  1個電壓控制的直流電機和1個四相的步進電機模塊。

  1個數字溫度傳感和1個霍爾傳感器模塊。

  HH—EXT高速接口模塊。

  多路電源輸出(均帶過流、過壓保護)。

3、擴展子板(選配)

  EDA、SOPC系統綜合實驗箱EDA、SOPC系統綜合實驗箱CMOS視頻采集模塊

  視頻編解碼模塊

  MP3采集回放模塊

  單片機擴展模塊

  無線傳感擴展模塊……

三、示例實驗

1、EDA實驗與電子設計競賽實驗內容:


  簡單的QUARTUSII實例設計

  基于VHDL格雷碼編碼器的設計

  含異步清零和使能的加法計數器

  八位七段數碼管顯示電路的設計

  數控分頻器的設計

  圖形和VHDL混合輸入的電路設計

  步長可變的加減計數器的設計

  四位并行乘法器的設計

  設計四位全加器

  可控脈沖發生器的設計

  基本觸發器的設計

  矩陣鍵盤顯示電路的設計

  16*16點陣顯示實驗

  直流電機的測速實驗

  步進電機驅動控制

  PS2接口鍵盤顯示實驗

  VGA彩條信號發生器的設計

  用VHDL設計七人表決器

  用VHDL設計四人搶答器

  正負脈寬調制信號發生器設計

  數字頻率計的設計

  多功能數字鐘的設計

  數字秒表的設計

  出租車計費器的設計

  基于VHDL數碼鎖的設計

  PS2鼠標編碼設計

  SPI串行AD/DA轉換器的設計

  DDS信號發生器的設計

  序列檢測器的設計

  偽隨機數發生器的設計

  八位數據鎖存器的設計

  最高優先編碼器的設計

  解復用器的設計

  帶同步復位的狀態機的設計

  嵌入式邏輯分析儀的使用

  SPI串口內核的實現


2、IOSII32位處理器示例實驗


  最簡單IOSII系統設計

  帶外部SRAM的IOSII系統設計

  or Flash編程實驗

  PIO外部中斷按鍵開關實驗

  PIO輸入-開關信號的讀取實驗

  基于Timer IP核的定時器的設計

  矩陣鍵盤與數碼管顯示實驗

  高速AD和高速DA實驗

  UART串口通迅實驗

  基于IIC的EEPROM讀寫實驗

  1-WIRE數字溫度計的設計

  串行AD/DA轉換實驗

  SDRAM讀寫操作實驗

  彩色LCD液晶顯示實驗

  觸摸屏控制實驗

  RTC實時時鐘實驗

  音頻Code實驗

  USB枚舉實驗

  PS/2鍵盤顯示實驗

  PS/2鼠標控制實驗

  讀SD卡實驗


3、DSP Builder設計應用示例實驗

  從DSP Builder到HDL——基于DSP Builder的信號發生器

  從DSP Builder到SOPC Builder——軟件控制的Chirp信號發生器

  IP核在DSP Builder下的使用——以FFT核為例

4、綜合開發實驗


網絡WEB控制實驗

點陣顯示屏的設計

直流電機閉環調速的設計

USB接口文本閱讀器的設計

簡易數字示波器設計

簡易頻譜分析儀設計

基于UART通信液晶顯示實驗

基于UART通信BMP圖形顯示實驗

FAT32文件系統讀SD卡實驗

FAT32文件系統寫SD卡實驗

FAT32文件系統讀寫-拼音輸入法的設計

彩色液晶原理與繪圖應用實驗

基于IOSII貪食蛇游戲設計實驗

基于IOSII計算器設計實驗

在iosII上運行uC/OS系統

在iosII上運行uCliux系統

MP3媒體播放器的設計(選配MP3擴展板)

RFID無線射頻設計(選配RFID擴展板)

無線傳感網絡的設計(選配Zigbee板)

USB2.0通信實驗(選配USB2.0模塊)


四、產品配置

設備名稱

EDA/SOPC系統綜合開發平臺

型 號

TRY-E816型

核心芯片

EP4CE40F23C8

工作電壓

~220v±10%,50Hz±1Hz

尺寸(mm)

410 x 260 x 80

重量(kg)

<4

附件清單

1

串口線 × 1

2

USB連接線 × 1

3

網絡連接線× 1

4

電源連接線 × 1

5

實驗指導書× 3

6

開發DVD套件× 1