與《實(shí)用數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教材配套的實(shí)驗(yàn)開發(fā)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的設(shè)備是:
一、模塊化數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
模塊化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。由于以上所示二教材中大量的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)項(xiàng)目涉及許多不同類型的,可自由增減的擴(kuò)展模塊,主系統(tǒng)平臺(tái)上有許多標(biāo)準(zhǔn)接口。以其為核心,對于不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,可接插上對應(yīng)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(chǔ)器模塊、電機(jī)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(tái)的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)容易成為高校目*分流行的實(shí)踐平臺(tái),其基本特點(diǎn)是:
◆ 由于系統(tǒng)的各實(shí)驗(yàn)功能模塊可自由組合、增減,故不僅可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,類型廣,更重要的是很容易實(shí)現(xiàn)形式多樣的創(chuàng)新設(shè)計(jì);
◆ 由于各類實(shí)驗(yàn)?zāi)K功能集中,結(jié)構(gòu)經(jīng)典,接口靈活,對于任何一項(xiàng)具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都能給學(xué)生獨(dú)立系統(tǒng)設(shè)計(jì)的體驗(yàn),甚至可以脫離系統(tǒng)平臺(tái);
◆ 面對不同的專業(yè)特點(diǎn),不同的實(shí)踐要求和不同的教學(xué)對象,教師,甚至學(xué)生自己可以動(dòng)手為此平臺(tái)開發(fā)增加新的實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)的模塊而隨時(shí)升級(jí);
特別要強(qiáng)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(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)踐外,還能很專業(yè)地包涵諸如EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)、硬件描述語言應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)、SOPC開發(fā)、各類IP的應(yīng)用、SOC片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)和微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)等。整個(gè)課程體系的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)都可以在此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上完成。
DL07-DGC10+配置如下:
一、基本平臺(tái)
編號(hào):A 主系統(tǒng)
☆此平臺(tái)多可同時(shí)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(jìn)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(shè)計(jì);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(shí)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(jī)的串行通信,實(shí)現(xiàn)PC與通用單片機(jī)的UART串行通信;3、通過USB
對STC等系列單片機(jī)進(jìn)行直接編程開發(fā),無需電平轉(zhuǎn)換。
☆ ByteBlasterMV編程器一個(gè)(可對isp單片機(jī)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(hào)。注意有“高阻態(tài)”測試功能。
☆ 獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘頻率20個(gè)。20MHZ-0.5HZ。
☆ 電源有自動(dòng)保護(hù)的+5V,+12V、-12V、、+3.3V、2.5V+、1.2V。
☆ 8個(gè)LED放光二級(jí)管,8個(gè)乒乓開關(guān),揚(yáng)聲器。
☆ DDS信號(hào)輸出口及幅度、偏移調(diào)諧。
編號(hào):B1、FPGA模塊一 |
此FPGA由含100萬門的CycloneIII新型大規(guī)模FPGA EP3C10構(gòu)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(jí)全兼容MCS-51單片機(jī)IP核。利用此核,實(shí)驗(yàn)者可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)無法達(dá)到的SOC(片上系統(tǒng))設(shè)計(jì)。即將單片機(jī)CPU、RAM、ROM以及其它各類接口電路模塊設(shè)計(jì)在同一片F(xiàn)PGA中。此類技術(shù)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(shí)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(gòu)成一個(gè)微機(jī)系統(tǒng),從而學(xué)習(xí)到實(shí)用的SOC設(shè)計(jì)工程技術(shù)。FPGA中的8088核與MCS-31單片機(jī)核及其中的各種模塊和核都能與以下各模塊結(jié)合,實(shí)現(xiàn)不同類型的實(shí)驗(yàn)開發(fā)。
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編號(hào):C5、可重構(gòu)型DDS全數(shù)字函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模塊 |
全數(shù)字型DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器模塊,含F(xiàn)PGA、單片機(jī)、超高速DAC、高速運(yùn)放等。既可用作全數(shù)字型DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,同時(shí)也可作為EDA/DSP系統(tǒng)及專業(yè)級(jí)DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)。作為DDS函數(shù)發(fā)生器的功能主要包括:等精度頻率計(jì),全程掃頻信號(hào)源(掃速、步進(jìn)頻寬、掃描方式等可數(shù)控),移相信號(hào)發(fā)生,里薩如圖信號(hào)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(hào)發(fā)生器。
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編號(hào):C8、4X4+8個(gè)單脈沖綜合鍵盤模塊 |
編號(hào):C10、24位輸出顯示HEX模塊 |
編號(hào):C13、點(diǎn)陣式128X64液晶顯示模塊 |
編號(hào):C14、字符式20X4液晶顯示模塊 |
編號(hào):C16、普通A/D與D/A模塊 |
編號(hào):C21、SD+PS2+RS232+VGA顯示接口模塊 |
編號(hào):C23、電機(jī)接口模塊 |
編號(hào):C25、語音處理+4動(dòng)態(tài)掃描模塊 |
編號(hào):C32、交通燈模塊 |
編號(hào):D35傳統(tǒng)數(shù)字電路模塊,提供部分74系列實(shí)驗(yàn)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(jī)IP核;6)8088/8086 CPU IP核;7)8088/8086微機(jī)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(shù)的實(shí)驗(yàn):(部分)
1、3-8譯碼器構(gòu)成1位全加器
2、基于CASE語句的3-8譯碼器構(gòu)成1位全加器
3、1位全加器設(shè)計(jì)
4、16進(jìn)制數(shù)至7段LED顯示譯碼器
5、抖動(dòng)消除電路設(shè)計(jì)
6、基于74161的12進(jìn)制計(jì)數(shù)器
7、基于廣義譯碼器的計(jì)數(shù)器
8、基于廣義譯碼器的12進(jìn)制計(jì)數(shù)器
9、基于一般模型的異步預(yù)置型12進(jìn)制計(jì)數(shù)器
10、基于一般模型的抗干擾型10進(jìn)制計(jì)數(shù)器
11、基于一般模型的可預(yù)置型計(jì)數(shù)器
12、基于LPM計(jì)數(shù)器模塊的8位可預(yù)置型計(jì)數(shù)器
13、步進(jìn)電機(jī)雙向控制電路設(shè)計(jì)
14、步進(jìn)電機(jī)控制
15、直流電機(jī)控制
16、簡易波形發(fā)生器設(shè)計(jì)
17、基于DDS的信號(hào)發(fā)生器
18、狀態(tài)機(jī)控制ADC采樣
19、6位普通頻率計(jì)設(shè)計(jì)
20、模型數(shù)字電子琴設(shè)計(jì)
21、樂曲自動(dòng)演奏電路設(shè)計(jì)
22、乒乓球游戲電路設(shè)計(jì)
24、VGA彩條信號(hào)控制設(shè)計(jì)
25、VGA圖像顯示控制電路設(shè)計(jì)
26、等精度頻率計(jì)設(shè)計(jì)
28、 串行通信與頻譜分析
提供基于數(shù)字電路創(chuàng)新實(shí)驗(yàn):
1、PS2鍵盤控制電子琴;
2、VGA顯示游戲;
3、DDS移相信號(hào)發(fā)生器;
4、PS2控制俄羅斯方塊游戲;
5、彩色液晶點(diǎn)燈游戲?qū)嶒?yàn);
6、LCD顯示超級(jí)瑪麗游戲等。
7、點(diǎn)陣液晶游戲?qū)嶒?yàn)
等等