一、实验箱的特点
1.无连线操作:该实验系统采用了独特的设计技术,使实验用的可编程CPLD/FPGA器件的I/O接口与输入输出器件全部采用固定连接,在CPLD/FPGA器件有限的I/O接口资源条件下,最大限度的连接上尽可能多的输入输出器件,使得ZYE1502D型实验开发系统能满足从简单的数字电路实验到复杂的数字系统设计实验,并一直延伸扩展到综合电子设计等创新性实验课题上。在实验方法上彻底摒弃了传统实验中需要连接大量导线而带来的诸多不便,使学生从传统的硬件连接搭试方式转到软件设计、仿真调试电路系统的实验方式,使传统硬件设计方式用EDA技术实现。
2.数字EDA与模拟EDA相结合:如果配以模拟EDA器件适配板,就能在ZYE1502D型实验系统上完成模拟EDA实验或模数混合开发实验,从而可以完成:信号放大/衰减、电桥测试、电压温度监控及滤波器设计等多项实验。
3.编程下载通用性强:ZYE1502D型实验箱含有通用的下载编程模块,可用于对Altera、Lattice、Xilinx三家国际著名的PLD公司的CPLD和FPGA器件进行在线编程下载和配置。
4.混合电压系统:现在随着对所设计系统低功耗、低噪声的要求,低电压的CPLD/FPGA器件使用越来越普遍,因此ZYE1502D型实验系统适应这一发展趋势,具备了对5V、33V、25V、18V不同芯核电压的CPLD/FPGA器件进行在线编程下载和配置的功能。
5.系统配置标准规范:ZYE1502D型实验箱拥有丰富的外围硬件接口资源,比如:16位开关按键模块、发光二极管模块、数码管显示模块、A/D、D/A转换模块、点阵显示模块、交通灯模块、单片机模块等硬件资源。另外,ZYE1502D型实验箱中还配置了标准的扩展接口:VGA视频接口、PS/2键盘接口、RS232串行接口、串行A/D与D/A器件接口、串行EEPROM器件接口,可以完成各类常规和典型的EDA相关实验。
二、实验箱系统组成
本实验系统由主板和下载板联合组成,其主板的主要组成部分如下:
1、7段数码管显示模块—4位静态显示,8位动态显示;
2、16位发光二极管输出模块;
3、交通灯模块;
4、16位开关输入模块;
5、16位按键输入模块;
6、信号源模块:
⑴、1HZ~50MHZ标准时钟信号源;
⑵、8038低频函数发生器;
7、配有RS232串行接口;
8、配有VGA视频接口;
9、配有PS/2键盘接口;
10、配有A/D转换器ADC0809;
11、配有D/A转换器DAC0832;
13、配有16×16点阵;
14、配有一片单片机系统(AT89C51);
15、配有TI公司串行A/D转换器TLC0831器件接口;
16、配有TI公司串行A/D转换器TLC549器件接口;
17、配有TI公司串行A/D转换器TLV1572器件接口;
18、配有TI公司串行D/A转换器TLC5620器件接口;
19、配有24CXX系列串行EEPROM器件接口;
20、配有93CXX系列串行EEPROM器件接口;
本实验系统配有如下所列的下载板:
1、EPM7128SLC84-15数字适配板——Altera公司(选购配置)
2、EPF10K10LC84-4数字适配板——Altera公司(标准配置)
3、ispLSI1032E-70LJ数字适配板——Lattice公司(选购配置)
4、XC95108-15PC84C数字适配板——Xilinx公司(选购配置)
5、ispPAC10-01PI模拟适配板——Lattice公司(标准配置)
6、ispPAC20-01JI模拟适配板——Lattice公司(选购配置)
7、ispPAC80-01PI模拟适配板——Lattice公司(选购配置)
三、实验内容
1、基本数字电路实验:
(1)、译码器;
(2)、编码器;
(3)、全加器;
(4)、数值比较器;
(5)、数据选择器;
(6)、基本RS触发器;
(7)、D触发器;
(8)、JK触发器;
(9)、T触发器;
(10)、移位寄存器;
(11)、加法计数器;
(12)、减法计数器;
以上基本数字电路实验让学生巩固所学的数字电路课程当中的一些基本知识和熟悉CPLD/FPGA的设计流程。
2、综合数字电路实验:
(1)、组合逻辑电路设计;设计一个四舍五入判别电路;设计一个优先权排队电路;
(2)、扫描显示电路;设计一个简单的从0~F轮换显示十六进制的电路;
(3)、数字钟;设计一个24小时循环计时具有清零,调节小时、分钟功能的电路;
(4)、点阵显示;设计一个点阵显示电路,了解点阵字符的产生和显示原理;
(5)、交通灯实验;设计一个交通灯电路,熟悉VHDL语言编程,了解实际设计中的优化方案;
(6)、8位硬件加法器设计;了解8位硬件加法器的设计方法;
(7)、8位硬件乘法器设计;了解8位硬件乘法器的设计方法;
(8)、8人抢答器;设计一个8人抢答器电路;
(9)、乐曲演奏电路设计;设计一个“梁祝”演奏电路;
(10)、数字频率计设计;设计一个数字频率计电路;
(11)、VGA显示器彩条信号发生器设计;了解VGA显示器的工作原理;
(12)、A/D采样控制器设计;设计一个A/D转换器的控制电路;
(13)、D/A接口电路与波形发生器设计;设计一个D/A转换器的控制电路;
(14)、PS/2键盘接口逻辑设计;了解PS/2键盘接口的工作原理;
(15)、RS232通信;掌握CPLD/FPGA、单片机和PC机之间进行通信的设计方法
3、模拟可编程实验:
(1)、IspPAC芯片增益的调整;了解ispPAC器件增益的调节方法;
(2)、IspPAC10增益放大与衰减方法;了解ispPAC10器件增益的调节方法;
(3)、IspPAC10在Single-Ended中的应用;了解ispPAC10器件单端输入的应用
(4)、IspPAC10二阶滤波器的实现;了解ispPAC10器件二阶滤波器的设计方法
(5)、IspPAC10高精度阶梯滤波器的设计;了解ispPAC10高精度阶梯滤波器的设计方法;
(6)、利用IspPAC10完成电桥测量;了解ispPAC10电桥测量的设计方法;
(7)、使用IspPAC10实现廉价的温度监测;了解用ispPAC10实现温度测量的设计方法;
(8)、使用IspPAC20完成电压监测;了解用ispPAC20完成电压监测的设计方法
(9)、使用IspPAC20完成温度监控;了解用ispPAC20完成温度监控的设计方法
(10)、IspPAC80低通可编程滤波器;熟悉各种类型低通滤波器的设计方法;
四、仪器配置
1.ZYE1502D型EDA实验箱(套件)(内置电源)
2.PC机
3.60M以上双踪示波器
4.三用表 |