-SD11 數字系統實驗平臺
一、系統構成
1、電源: 交流AC寫入:220V±10% 、50Hz
固定直線DC輸:出5V/2A、±12V/0.5A ;
2、手動單脈沖
電子回路2組:每組可同時輸出正負兩個脈沖,脈沖幅值為TTL電平。
3、連續脈沖源:0~100KHz。
4、固定頻率脈沖源4路,輸出為TTL電平:1Hz、8Hz、32Hz、1KHz;
5、時序脈沖發生電子回路及啟停控制電子回路??僧a生四路脈沖信號,脈沖周期與寫入的時鐘信號相同,四個脈沖之間依次相差1個寫入時鐘周期。
6、10位邏輯電平寫入開關:可寫入低電平‘0’、高電平‘1’(為正邏輯)。
7、10位邏輯電平指示燈:指示燈亮表示高電平‘1’,指示燈滅表示低電平‘0’。
8、數碼管顯露:四位由七段LED數碼管構成的BCD碼譯碼顯露電子回路,及1位七段LED數碼管。供數字鐘、日歷等實驗顯露用。
9、揚聲器及驅動電子回路。可用作時鐘報時、報警及音樂演奏的發聲裝置。
10、可變電位器3只,阻值分別22K,50K,100K。
11、BCD拔碼開關2組
12、邏輯筆
13、基礎門電子回路實驗區:操作面板上畫有電子回路原理圖。
(1)JK觸發器4組 (2)D觸發器4組 (3)與門4組
(4)或門4組 (5)與非門4組 (6)異或門4組
(7)四寫入與非門2組 (8)非門6組 (9)NE555電子回路1組
14、開放實驗區,用來拓展實驗、課程設計使用。
(1)20芯圓孔插頭座只,16芯圓孔插頭座2只,14芯圓孔插頭座2只,8芯圓孔插頭座1只
(2)分立元件接插區,可接插電阻、電容、穩壓管、二極管、三極管等元件,便利拓展。
15、EDA實驗單元,應用大容量(KV)的Altera FPGA芯片EP5CSEMA5作為核心板。
16、EP5CSEMA5核心板資源:
(1) FPGA核心器件:Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6 Device,85K可編程邏輯資源LEs, 內嵌4450K個存儲器
模型塊,6 個高功能分數分頻Fractional PLLs, 2個硬核內部存儲控制器;
(2)支持64MB (32Mx16)SDRAM控制器;
(3)支持多端口1GB (2x256Mx16)DDR3 SDRAM控制器(多達533 MHZ的DDR3 、包括ECC支持);
(4)基于ARM的硬核處置整理器系統(HPS):內置800 MHz, 雙核ARMCortex™-A9 MPCore™ 處置整理器;512-KB共享L2高速緩存;64 KB的Scratch片內RAM;
(5)嵌入式USB-Blaster II (JTAG)配備電子回路和電纜(通用B型USB連接口);支持EPCS128閃存(PFL)配備;
(6)兩個 USB 2.0 Host 連接口;一個USB轉UART 連接口;支持10/100/1000 千兆以太網連接口;帶有PS/2 鼠標/鍵盤連接口;帶有IR 收發器
(7)配備裝備兩個40-pin拓展連接口;一個10-pin ADC寫入;一個 LTC 鏈接器(支持(SPI) 主控器,I2C 協議傳輸和通用IOpin );4 個用戶自定義按鈕 (FPGA x4);10 個用戶自定義開關(FPGA x10);11 用戶自定義LEDs (FPGA x10 ; HPS x 1);2個硬核處置整理器系統按鈕;6個七段數碼管;
(8)24-bit VGA顯露輸出;
(9)音頻部分:支持24-bit 音頻編碼,帶有line in、out、microphone寫入連接口;
(10)硬核處置整理器系統帶有三軸加快速度度
傳感器
(11)12V DC寫入
二、實驗項目
(一)數字電子回路實驗
1、門電子回路的邏輯功能及測量試驗實驗
2、結合邏輯電子回路(半加器、全加器及邏輯運算)實驗
3、觸發器實驗(一) R-S、D、JK
4、觸發器實驗(二) 三態輸出觸發器、鎖存器
5、時序電子回路測量試驗與研究
6、包括計數器及寄存器實驗
7、譯碼器和數值選用器實驗
8、波動線產生器及單穩態觸發器實驗
9、555時基電子回路實驗
可選做如下實驗
10、晶體管開關特性、限幅器與鉗位器實驗
11、TTL門電子回路功能數值測量試驗實驗
12、CMOS門電子回路測量試驗實驗
13、A/D、D/A變換電子回路實驗
14、時序電子回路應用實驗
15、四路優先判決電子回路實驗
16、智力竟賽搶答器實驗
17、電子秒表實驗
18、3位半直線DC數字電壓(V)表實驗
19、數字頻率計實驗
20、拔河游戲機實驗
21、隨機存儲器及其應用實驗
22、8路搶答器電子回路設計實驗
23、數字鐘電子回路的設計實驗
24、交通燈控制邏輯電子回路設計實驗
25、
汽車尾燈控制電子回路
26、籃球競賽30S計時器
(二)EDA器件研發設計實驗
1、 單元電子回路設計實驗:
實驗1.1 結合邏輯3-8譯碼器的設計
實驗1.2 半加器
實驗1.3 全加器
實驗1.4 全減器
實驗1.5 4位向量加法/減法器
實驗1.6 向量乘法器
實驗1.7 數值對比器
實驗1.8 多路數值選用器
實驗1.9 編碼器
實驗1.10 譯碼器
實驗1.11 二進制碼變換成BCD碼
實驗1.12 BCD碼變換成二進制碼
實驗1.13 BCD碼變換成格雷碼
實驗1.14 結合邏輯電子回路的設計
實驗1.15 簡便狀態機
實驗1.16 串入/并出移位寄存器
實驗1.17 并入/串出移位寄存器
實驗1.18 多功能寄存器
實驗1.19 單脈沖發生器
實驗1.20 節拍脈沖發生器
實驗1.21 奇偶檢驗
實驗1.22 計數器
實驗1.23 7段數碼管顯露
實驗1.24 數字鐘
實驗1.25 秒表設計實驗
實驗1.26 VGA連接口驅動實驗
2、 Nios軟核實驗:
實驗2.1 Nios軟核的設計
實驗2.2 外設模型塊的設計
實驗2.3 Qsys應用系統的生成
實驗2.4 Nios II軟核檢驗以及Nios II IDE系統的簡介
實驗2.5 Qsys系統的PIO檢驗
實驗2.6 7段數碼管顯露實驗
實驗2.7 按鍵及撥碼開關實驗
實驗2.8 LTC2308 AD變換實驗
實驗2.9 基于QSYS的uC/OS-II實操系統應用實驗
三、
實驗室配備方案
實驗室每人每套配備方案(二人為一組,一組用一張實驗桌)
1、-SD11 必配 1臺。
2、示波器 自配 1/2臺。
3、萬用表 自配 1只。
4、實驗桌 自配 1/2張。
5、實驗椅 自配 1 張。