DBP-05 單片機FPGA綜合實驗裝置

(參考圖)

一、結(jié)構(gòu)形式：
單片機FPGA綜合實驗裝置集實驗桌與綜合實驗平臺和微電腦（選配）于一體，綜合實驗裝置采用掛件式設(shè)計，配置靈活，方便安裝和維護。
二、技術(shù)指標
輸入電源：單相三線交流220V±10%，50HZ
裝置容量：≦1KVA
外型尺寸：參考值1500×700×1300
工作環(huán)境：溫度-10°C ～ +40°C,相對濕度85%（25C）
安全保護：接地保護，漏電保護（動作電流＜30mA），過載保護
三、基本配置
1、實驗桌   2、實驗掛箱  
四、實驗桌
實驗桌體鐵質(zhì)密紋噴塑，臺面，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，另加防靜電層，結(jié)構(gòu)堅固，造型美觀大方。設(shè)有鍵盤架、抽屜、電腦主機箱；臺腳用帶剎車的尼龍材質(zhì)萬向輪，可移動可固定。
五、電源配置
    1）交流電源：單相220V交流電，二三孔輸出插座一個。
2）直流穩(wěn)壓電源：±12V／1A和±5V／1A，均有短路保護、過流保護和自動恢復(fù)功能。
六、實驗掛箱
    掛箱一：EDA技術(shù)設(shè)計掛箱
1）功能特點
1、FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneⅣ系列中的EP4CE6E，用戶可更換其它核心板；
2、核心板自帶SDRAM與FLASH，可用于NIOSII、IP CORE設(shè)計驗計；
3、單片機有通用51單片機和STM32單片機兩種小系統(tǒng)組成，可單獨使用也可與實驗底板相結(jié)合完成綜合的系統(tǒng)設(shè)計實驗；；
4、豐富的實驗?zāi)K，在數(shù)字電路的基礎(chǔ)上增加了控制類、接口類、通信類的實驗?zāi)K；
5、二個時鐘源，四路輸出，每路相對獨立， 24MHZ—1HZ的頻率能滿足用戶要求；
6、CPLD/FPGA主芯片I/O口完全開放，用戶可以任意定義；
7、豐富的樣板實驗程序，在常規(guī)的EDA實驗基礎(chǔ)上增加了交通燈、電梯、步進電機、直流電機、PS2、VGA、音樂、鍵盤等實驗，實驗內(nèi)容形象生動；
8、MAXPLUSII 10.XX、QUARTUS開發(fā)軟件，支持多種語言輸入，自帶LICENS；
9、詳細的操作手冊，含軟、硬件的使用說明，各模塊的功能說明等。
2）硬件主板系統(tǒng)組成
1、8 位撥動開關(guān)輸入模塊
2、8位按鍵開關(guān)輸入模塊
3、4*4矩陣鍵盤輸入模塊
4、8位LED顯示模塊
5、8*8點陣顯示模塊
6、1602字符液晶顯示模塊
7、8通道8位并行AD轉(zhuǎn)換模塊
8、2路8位并行DA轉(zhuǎn)換模塊
9、0～5V模擬量輸出
10、蜂鳴器、喇叭輸入接口模塊
11、1個四向模擬交通燈控制模塊
12、1個四相步進電機控制模塊
13、1個速度可控、可測直流電機模塊
14、1個VGA接口
15、2個UART串行通信接口
16、S51單片機最小系統(tǒng)模塊
17、固定脈沖輸出24MHZ-1HZ
3）CPU核心板詳細組成
1、FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneⅣ系列中的EP4CE6E22C8N。
2、FPGA內(nèi)門電路高達10萬門，內(nèi)部使用RAM作電路結(jié)構(gòu)，速度高達幾百MHZ，且可任意規(guī)劃更改電路，是一個可隨心所欲的設(shè)計芯片。
3、50MHz高精度時鐘源。
4、32M-Byte SDRAM。
5、4M-Bits EPCS4。
6、板載USB-BLASTER下載調(diào)試接口 ，標準JTAG調(diào)試/編程接口。
7、1個復(fù)位按鍵和一個用戶LED顯示。
8、5V/DC電源輸入接口。
9、9個8芯標準2.54mm擴展接口，供用戶自由擴展。
10、核心板獨立于系統(tǒng)板運行。
4）軟件配置
根據(jù)不同用戶要求可配套不同版本的軟件，隨機配套的軟件功能齊全，支持VHDL硬件描述語言等多種設(shè)計輸入。均支持功能仿真和時序分析，軟件可運行在Windows9X/2000/NT及Windows XP操作系統(tǒng)下。
 5）可以實現(xiàn)的實驗項目
1、基于QUARTUSII圖形輸入電路的設(shè)計
2、基于VHDL格雷碼編碼器的設(shè)計
3、含異步清零和同步使能的加法計數(shù)器
4、八位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示電路的設(shè)計
5、數(shù)控分頻器的設(shè)計
6、圖形和VHDL混合輸入的電路設(shè)計
7、基本觸發(fā)器的設(shè)計
8、可控脈沖發(fā)生器的設(shè)計
9、基于VHDL的搶答器的設(shè)計
10、鍵盤接口電路的設(shè)計
11、AUDIO電子音樂實驗
12、直流電機的測速和速度控制實驗
13、步進電機驅(qū)動控制
14、交通燈控制電路實驗
15、PS2接口鍵盤顯示實驗
16、VGA彩條信號發(fā)生器的設(shè)計
17、數(shù)字頻率計的設(shè)計
18、多功能數(shù)字鐘的設(shè)計
19、電梯控制的設(shè)計
20、AD/DA轉(zhuǎn)換實驗
21、正負脈寬調(diào)制信號發(fā)生器設(shè)計矩陣
22、基于VHDL的表決器的設(shè)計
23、NIOSII IP CORE設(shè)計
1）最小NUISII系統(tǒng)設(shè)計
2）設(shè)計一個帶SDRAM和FLASH的NIOSII系統(tǒng)
3）FLASH讀寫操作-流水燈的設(shè)計
……
掛箱二：單片機控制實驗掛箱
1）功能特點
1.平臺主要用于學(xué)習(xí)51/52系列單片機基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)和綜合應(yīng)用技術(shù)，包含有單片機原理、各類控制技術(shù)、各種數(shù)據(jù)通信技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。向用戶提供眾多外圍器件和設(shè)備接口，可使用戶快速掌握單片機原理及其實用接口技術(shù)，充分了解和掌握當今單片機領(lǐng)域流行的各種外設(shè)器件應(yīng)用。同時學(xué)習(xí)MCGS工業(yè)組態(tài)軟件的編程和控制技術(shù)（總線控制和位控制），把學(xué)生培養(yǎng)成為優(yōu)秀的應(yīng)用型人才，以適應(yīng)不斷創(chuàng)新的社會需求。
3.以下硬件組成里的全部內(nèi)容都集成在一個實驗主板上，穩(wěn)定性好，可靠性高，維護方便。
    2）硬件系統(tǒng)組成
    1.基礎(chǔ)接口電路
1）多路定時計數(shù)器8253A。
2）可編程并行輸入/輸出接口8255。
3）可編程鍵盤顯示接口8279
4）可編程串行通信接口16C550
5）單片機系統(tǒng)簡單I/O口擴展電路74LS273/74LS244。
6）看門狗電路MAX813
    2. 人機接口電路
1）8位LED發(fā)光管輸出顯示
2）8位開關(guān)量輸出模塊。
3）8個獨立的LED數(shù)碼管。
4）4×4矩陣鍵盤電路。
5）16×16點陣LED模塊，由4個8*8點陣和驅(qū)動電路組成。
6）12864 LCD圖形、中文、字符顯示模塊。
*7）設(shè)計有3英寸TFT 液晶顯示器，帶觸模屏。
8）兩路帶消抖±單脈沖產(chǎn)生電路。
9）1HZ-1MHZ分8路輸出固定脈沖發(fā)生。
    3. 外設(shè)執(zhí)行部件
1）5V繼電器控制、音樂發(fā)生器電路。

1. 步進電機20BY及直流電機驅(qū)動與控制。

 3）揚聲器驅(qū)動電路。
 4）蜂鳴器驅(qū)動電路。

1. 光電測速模塊電路。

    4. 通信接口電路
*1） USB1.1(CH375)通信模塊 ,支持HOST /SLAVE模式。
*2） IRM5000紅外無線通信模塊
*3） CAN-Bus通信模塊，由SJA1000和TJA1050T專用芯片組成。
*4） TCP/IP通信模塊，含太網(wǎng)芯片RT8019和32K靜態(tài)存儲器。
5） RS232/RS485接口應(yīng)用和電平轉(zhuǎn)換電路。
*6） I2C串行實時日歷/時鐘PCF8563。
*7） I2C串行鍵盤顯示控制器Zlg7290。
    5. 存儲器電路
1）32K靜態(tài)RAM 62256
2）串行存儲器93C64讀寫電路
3）I2C串行存儲器24C02應(yīng)用電路。
4）IC卡讀寫（24C01)模塊電路。
*5）SST512K FALSH存儲器電路。
*6）SD卡讀寫電路。
    6. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
1）單路8位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換接口DAC0832。
2）8路8位模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換接口ADC0809。
3）串行8位A/D 轉(zhuǎn)換電路TLC549及其相關(guān)電路
4）串行10位D/A 轉(zhuǎn)換電路TLC5615及其相關(guān)電路
*5）ISD1730PY語音錄放模塊、紙盆式電動揚聲器及駐極體話筒。
6）數(shù)字溫度傳感器DS18B20，用于環(huán)境溫度檢測。
   * 7. 虛擬示波器
     1）真正的高速雙通道存儲虛擬示波器，可切換為單通道提高采樣率。
 2）帶有實時X-Y示波器：自動同步顯示功能。
 3）存儲功能：存儲/栽入/分析歷史波型。
 4）輸入模擬電壓信號幅值由軟件調(diào)整，勿需硬件開關(guān)切換。
 5）帶有幅頻/相頻特性專用虛擬示波器?？梢员４娌ㄐ臀募?，圖片文件，方便插入在教學(xué)課件中。
8. 仿真器
配備USB接口的KEIL C51仿真器，完全仿真P0-P3口，不占有片內(nèi)任何資源。同時自帶在線下載式單片機STC89C51，RS232或JTAG下載接口。
3）軟件配置
 1.WINDOWS 下KEIL C51 軟件環(huán)境，支持匯編和C語言的編程、編譯、鏈接和源程序級調(diào)試和在線下載。
 2.在線下載軟件：STC_ISP_V479
 *3.MGCS工業(yè)組態(tài)軟件
 4.近50個單片機應(yīng)用設(shè)計例程
 *5.MGCS工業(yè)組態(tài)軟件與單片機接口例程
 *6.配備本機使用視頻教程
 
4）可以實現(xiàn)的實驗項目
1、單片機I/O口應(yīng)用實驗_ P3.3口輸入 P1口輸出
       2、單片機I/O口應(yīng)用實驗_工業(yè)順序控制
         3、并行I/O接口8255應(yīng)用
       4、簡單I/O口擴展
5、A/D 轉(zhuǎn)換實驗
6、D/A轉(zhuǎn)換實驗
7、鍵盤顯示控制器8279應(yīng)用實驗
8、步進電機控制實驗
9、小直流電機調(diào)速實驗
10、電子音響實驗
11、繼電器控制實驗
12、數(shù)據(jù)存貯器擴展實驗
13、8031單片機串行口應(yīng)用實驗_雙機通信
14、8031串行口應(yīng)用實驗_與PC機通信
15、串行接口16C550應(yīng)用實驗
16、串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC549應(yīng)用
17、串行D/A轉(zhuǎn)換器TLC5615應(yīng)用
18、單片機雙機通信實驗_用RS485總線
19、USB接口應(yīng)用實驗
20、16X16 LED點陣顯示實驗
21、128 X 64 LCD液晶顯示接口實驗
22、數(shù)字溫度傳感器18B20實驗
23、看門狗電路MAX708
24、I2C總線應(yīng)用實驗
（1）串行E2PROM的讀寫實驗
（2）I2C智能卡讀寫實驗
（3）串行鍵盤顯示接口ZLG7290應(yīng)用實驗
（4）PCF8563串行實時時鐘應(yīng)用實驗
25、定時計數(shù)器8253A應(yīng)用實驗
26、網(wǎng)絡(luò)接口應(yīng)用實驗
27、CAN總線通信應(yīng)用實驗
28、ISD1730語音錄放實驗
29、紅外接口通信實驗
30、大容量NOR Flash與單片機的接口設(shè)計
 31、TFT彩色液晶屏及觸摸屏的應(yīng)用
32、Small RTOS(51) 1.12.1v 使用
33、直流電機、步進電機閉環(huán)控制實驗
34、液晶顯示虛擬示波器實驗