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DICE-E213 EDA/SOPC綜合實驗儀
一、系統(tǒng)簡介
DICE-E213型實驗開發(fā)系統(tǒng)是一種經(jīng)典的、高品質(zhì)的EDA/SOPC教學(xué)與實驗開發(fā)平臺。核心板可以根據(jù)需求更換,主板提供了豐富的外圍電路模塊,滿足各類實驗和開發(fā)需求,為各類院校的教學(xué)實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計提供了良好的實驗開發(fā)環(huán)境,也是科研、開發(fā)工作者的得力助手。
(1)色彩不僅僅為了美觀
PCB板,元器件,接插件和每個模塊外圍邊框的顏色我們都經(jīng)過精心選擇和設(shè)計,不但使實驗設(shè)備整體感覺美觀,有良好的視覺效果,更重要的是從使用者的角度考慮,使得實驗設(shè)備上所有實驗?zāi)K分布一目了然,元器件和接插件也能夠通過顏色很容易的區(qū)分開,減少連線的復(fù)雜度.長期的經(jīng)驗告訴我們,學(xué)校需要耐用,耐臟的機器,不希望2年以后的實驗儀器看起來如同一堆廢品,黑紅灰,經(jīng)典,耐用。
(2)布局是門藝術(shù)活
核心板部分位于實驗箱的中心區(qū)域,這樣使得核心板到所有外圍模塊的距離近,縮短了連線長度,增加了電氣連接的可靠性和穩(wěn)定性.幾個模塊共用一個信號接插件時,我們也通過仔細斟酌,將共用的"信號接插件"置于幾個模塊的中心點,而且共用模塊的內(nèi)部邊框也相應(yīng)要細一些,這樣用戶很容易找到所需接口的位置.每個模塊的正下方也用比較大的字體標明了該實驗?zāi)K的名稱.
(3)少即是多,經(jīng)典而不盲從
目前市面上的同類產(chǎn)品一味地追求實驗設(shè)備的復(fù)雜度,堆砌一堆難得有機會用到的硬件指標,讓人忘而卻步,而卻忽視了用戶的真正需求.我們的產(chǎn)品更強調(diào)設(shè)備的穩(wěn)定性,可靠性,實用性和易學(xué)性。從細節(jié)入手,讓學(xué)生和初學(xué)者能夠盡快的掌握FPGA/SOPC的基本設(shè)計和開發(fā)流程.
(4)穩(wěn)定壓倒一切
實驗設(shè)備將所有實驗?zāi)K所需的電源已經(jīng)內(nèi)部連好,用戶只要連接所需信號線即可.而且改掉了以前每個信號單獨連接的模式,采用IDC10接口,排線連接,大小減少了連線數(shù)量和復(fù)雜度.核心板也增加了有機玻璃保護,防止核心模塊人為的靜電損壞.核心模塊所有開放的I/O都增加了限流電阻,增強了核心模塊的安全性和可靠性.
(5)開放從底層做起
該系統(tǒng)采用“主板+適配板(核心板)”的雙板式結(jié)構(gòu):配置靈活,系統(tǒng)提供良好的混合電壓兼容功能,具備了5V、3.3V、2.5V、1.8V不同芯核電壓,可對不同工作電壓CPLD/FPGA的編程,安全可靠,適合學(xué)生高密度的實驗操作。同時主板上還提供了實驗?zāi)K擴展區(qū),解決了實驗系統(tǒng)擴展和升級問題.開放式接口和開放式模塊的設(shè)計解決了大部分實驗設(shè)備只能完成簡單的驗證性實驗,而不能真正用于課題設(shè)計,科研開發(fā)和工程測試的難題。
(6)標配USB-Blaster下載器,筆記本臺式機通吃,XP/WIN7全行!
1.支持ALTERA 公司全系列器件,全系列。
CPLD:MAX3000、MAX7000、MAX9000 和MAXII 等
FPGA:Stratix、StratixII、StratxIII、Cyclone、CycloneII、CycloneIII、CycloneIV、ACEX1K、APEX20K 和FLEX10K等。主動串行配置器件:EPCS1、EPCS4、EPCS16、EPCS64等
增強配置器件:EPC1、EPC4 等。
2.支持三種下載模式:AS、PS和JTAG;
3.支持與Nios II 嵌入式軟核處理器的通信和在系統(tǒng)調(diào)試,Rev.C版固件!;
4.速度快:比常用的并口下載線ByteBlasterII快6倍;
5.使用方便: MiniUSB接口,連接方便,2個狀態(tài)指示燈使調(diào)試更加得心應(yīng)手。
6.必須:目前筆記本電腦幾乎已經(jīng)淘汰了并口,所以常用得ByteblasterMV和ByteblasterII下載線都已經(jīng)不能在筆記本上使用,所以對于筆記本用戶來說,選用USB下載線即是方便,更是必須。
7.完全兼容ALTERA USB Blaster ,使用方法、功能和性能都和ALTERA原廠下載線一致。
8、支持WindowsXP,Windows Vista, Windows7(32bit/64bit)系統(tǒng),USB 2.0 接口;
9、支持Quartus II 版本4.0及其以上版本(目前的是Quartus II12.0).
(7)學(xué)以致用,DICE-DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺!
DICE-DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺,是將一些復(fù)雜的例如交通燈控制系統(tǒng)、四層電梯控制系統(tǒng)、刀庫捷徑選擇等實驗通過當前流行的二維動畫技術(shù)制作出來,借助PC要資源,仿真實物的控制系統(tǒng)。通過USB接口電路,實現(xiàn)CPU(單片機)對虛擬被控對象的控制和雙向通信。該實驗平臺形象生動、可操作性強、可實現(xiàn)復(fù)雜的閉環(huán)控制,大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。與傳統(tǒng)的實物模型相比:性價比極高、無需后續(xù)的保養(yǎng)和維修、使用安全方便。目前該創(chuàng)新實驗平臺有15個典型的系統(tǒng)實驗。上位機仿真界面如下圖所示:
二、系統(tǒng)組成:
(1)核心模塊: CycloneIV EP4CE6E22C8N適配卡:Altera公司250000門FPGA/SOPC器件,帶配置芯片:EPCS16(16Mbits)
?。?)標配USB-blaster下載電纜。
1.支持ALTERA 公司全系列器件,全系列。 CPLD:MAX3000、MAX7000、MAX9000 和MAXII 等 FPGA:Stratix、StratixII、StratxIII、Cyclone、CycloneII、CycloneIII、CycloneIV、ACEX1K、APEX20K 和FLEX10K等。主動串行配置器件:EPCS1、EPCS4、EPCS16、EPCS64等增強配置器件:EPC1、EPC4 等。
2.支持三種下載模式:AS、PS和JTAG;
3.支持與Nios II 嵌入式軟核處理器的通信和在系統(tǒng)調(diào)試,Rev.C新版固件!;
4.速度快:比常用的并口下載線ByteBlasterII快6倍;
5.使用方便: MiniUSB接口,連接方便,2個狀態(tài)指示燈使調(diào)試更加得心應(yīng)手。
6.必須:目前筆記本電腦幾乎已經(jīng)淘汰了并口,所以常用得ByteblasterMV和ByteblasterII下載線都已經(jīng)不能在筆記本上使用,所以對于筆記本用戶來說,選用USB下載線即是方便,更是必須。
7.完全兼容ALTERA USB Blaster ,使用方法、功能和性能都和ALTERA原廠下載線一致。
8、支持WindowsXP,Windows Vista, Windows7(32bit/64bit)系統(tǒng),USB 2.0 接口;
9、支持Quartus II 版本4.0及其以上版本(目前是Quartus II12.0).
(3)電氣性能與尺寸重量:
電氣性能與尺寸重量 | |
1 | 輸入電源:AC 220V±10% 50HZ |
2 | 輸出電源:DC 1.8V、2.5V、3.3V、5V、+12V、-12V |
3 | 工作環(huán)境:溫度-10~+40攝氏度 相對濕度<85%(25攝氏度) 海拔<4000m |
4 | 裝置容量:<0.5 KVA |
5 | 重 量:約5 KG |
6 | 外形尺寸:450*310*140mm |
7 | 安全保護:具有短路保護、自恢復(fù)功能,安全符合標準 |
8 | 箱體材料:采用輕便鋁合金框架木箱作為實驗儀機箱,美觀大方,結(jié)實耐用。 |
(4)硬件模塊:
硬件模塊 | |||
1 | 128*64 LCD液晶顯示模塊 | 13 | EDA/SOPC核心板模塊 |
2 | 時鐘信號模塊 | 14 | TLC5620串行DA轉(zhuǎn)換模塊 |
3 | DC:0~5V可調(diào)電壓模塊 | 15 | VGA模塊 |
4 | 8位LED數(shù)碼管顯示模塊 | 16 | TLC549串行AD轉(zhuǎn)換模塊 |
5 | 16位LED發(fā)光二極管顯示模塊 | 17 | RS232串口通訊模塊 |
6 | 步進電機模塊 | 18 | 蜂鳴器模塊 |
7 | 直流電機模塊 | 19 | 繼電器模塊 |
8 | PS/2鍵盤鼠標模塊 | 20 | 16*16點陣模塊 |
9 | 實驗?zāi)K擴展區(qū) | 21 | 8位按鈕開關(guān)模塊 |
10 | DICE-DAQ創(chuàng)新實驗平臺模塊 | 22 | 8位撥碼開關(guān)模塊 |
11 | ADC 0809并行AD轉(zhuǎn)換模塊 | 23 | 單脈沖模塊 |
12 | DAC 0832并行DA轉(zhuǎn)換模塊 | 24 | 4*4矩陣鍵盤模塊 |
四、實驗項目
軟件實驗 | |
1.七人表決器 | 2.格雷碼變換電路 |
| 3.BCD碼加法器 | 4.四位全加器 |
| 5.英語字母顯示電路 | 6.四位并行乘法器 |
| 7.設(shè)計基本觸發(fā)器 | 8.設(shè)計74LS160計數(shù)器功能模塊 |
| 9.正負脈寬數(shù)控調(diào)制信號發(fā)生器 | 10.序列檢測器 |
| 11.四位移位乘法器 | |
硬件實驗 | |
1.ADC0809并行A/D轉(zhuǎn)換實驗 | 2.DAC0832并行D/A轉(zhuǎn)換實驗 |
| 3.步進電機控制實驗 | 4.16*16 LED點陣顯示實驗 |
| 5.4*4矩陣鍵盤實驗 | 6.時鐘顯示實驗 |
| 7.128*64 LCD液晶顯示實驗 | 8.VGA彩條信號發(fā)生器 |
| 9.硬件電子琴電路實驗 | 10.RS232串口通訊實驗 |
| 11.PS/2鍵盤接口邏輯設(shè)計 | 12.TLC5620串行D/A轉(zhuǎn)換實驗 |
| 13.TLC549串行A/D轉(zhuǎn)換實驗 | |
DICE-DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺(標配,配置上位機仿真軟件) | |
1.機器人掃地雷實驗(閉環(huán)實驗) | 2.刀庫捷徑選擇實驗(閉環(huán)實驗) |
| 3.四層電梯實驗(閉環(huán)實驗) | 4.四級傳送帶實驗(閉環(huán)實驗) |
| 5.郵件分揀實驗(閉環(huán)實驗) | 6.水塔水位控制實驗(閉環(huán)實驗) |
| 7.交流電機Y/△起動實驗(閉環(huán)實驗) | 8.交通信號燈實驗(開環(huán)實驗) |
| 9.步進電機實驗(開環(huán)實驗) | 10.舞臺燈實驗(開環(huán)實驗) |
| 11.LED數(shù)碼管顯示實驗(開環(huán)實驗) | 12.液體混合裝置實驗(開環(huán)實驗) |
| 13.八通道邏輯分析實驗(開環(huán)實驗) | 14.溫度壓力實驗(開環(huán)實驗) |
| 15.連線自檢實驗(開環(huán)實驗) | |