電子設計自動化(EDA)實訓平臺

一、產(chǎn)品概述：
MY-F3D 電子設計自動化(EDA)實訓平臺是一款基于Altera公司CycloneIII/IV/V 系列 FPGA的高端實驗開發(fā)平臺。獨有的GUI人機操作界面、采用系統(tǒng)底板+核心板+擴展板的靈活設計，并配備有多種擴展模塊供用戶自行選擇配置。
開發(fā)平臺采用系統(tǒng)底板+核心板+擴展板的設計方法，通過選擇不同的核心板和擴展板構(gòu)成不同功能的開發(fā)平臺。能最大限度的滿足用戶的性能需求。模塊化的設計能使用戶對系統(tǒng)設計有清晰的認識。
二、主要技術(shù)指標：
1、輸入電壓：單相三線～220V±10% 50Hz
2、裝置容量：＜1kVA
3、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃相對濕度<85％(25℃)
4、裝置容量：<500VA
5、外形尺寸：單個實訓臺尺寸為1.6m×0.7m×1.15m。
三、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：
裝置由儀器架、電源控制箱、實驗桌、EDA實驗系統(tǒng)、移動矮柜、學生凳等組成。實驗裝置支架與實驗桌可組合、可拆裝。支架與桌腳一體，鋁合金結(jié)構(gòu)。
（一）儀器架：儀器架置于實訓臺頂部，由截面尺寸：70mm×70mm，高性能表面氧化的鋁型材、雙面噴塑鋼板及一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件構(gòu)成（非焊接工藝），外形美觀，結(jié)構(gòu)牢固耐用。儀器架底部裝有隱藏式扁平形照明LED燈，光源集中柔和明亮，外形美觀。
（二）電源控制箱：電源控制箱鋁型材結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌多組交流220V儀器儀表工作電源插座，并設有獨立漏電保護開關，電源控制箱置于儀器架下部，儀器儀表電用安全方便。并裝有LED燈控制開關。
（三）實訓桌結(jié)構(gòu)：
實訓桌規(guī)格為1400（長）*700（寬）*1150（高），設有一個鍵盤托一個抽屜，桌子下部靠后右邊有一個電腦主機箱托。實驗桌主體結(jié)構(gòu)全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件，連接構(gòu)件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70mm×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部裝有注塑成型配套塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于300kg。配備儲存柜，存放元件及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實訓裝置整體簡約不簡單，符合現(xiàn)代化產(chǎn)品審美和發(fā)展趨勢。
實驗桌后面二支截面尺寸70mm×70mm桌腳向上延伸，與一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件構(gòu)成（非焊接工藝）牢固的支架，與儀器架、電源控制箱組成一個完整的實訓屏。
（四）儲存柜1個：配備儲存柜，存放實訓模塊及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。
（五）靠背椅2張：靠背椅采用結(jié)實厚鋼管支架，結(jié)實耐用，結(jié)構(gòu)符合人體工程學，久坐不累，亞麻布面質(zhì)感好。
（六）實驗器材：EDA實驗系統(tǒng)1套，可兩人共同完成實驗項目，技術(shù)指標：
EDA/SOPC系統(tǒng)綜合開發(fā)平臺是一款基于Altera公司CycloneIII/IV/V 系列 FPGA的高端實驗開發(fā)平臺。獨有的GUI人機操作界面、采用系統(tǒng)底板+核心板+擴展板的靈活設計，并配備有多種擴展模塊供用戶自行選擇配置。
開發(fā)平臺采用系統(tǒng)底板+核心板+擴展板的設計方法，通過選擇不同的核心板和擴展板構(gòu)成不同功能的開發(fā)平臺。能最大限度的滿足用戶的性能需求。模塊化的設計能使用戶對系統(tǒng)設計有清晰的認識。
（七）開發(fā)平臺硬件資源
Ø FPGA-4C10 FPGA核心板
1.核心板采用6層高精度PCB設計，系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定、可靠。
2.主芯片采用Altera公司的CycloneIV系列級FPGA EP4CE10F17C8N，門電路高達100萬門。
3.FPGA配置芯片采用EPCS16，容量高達16M BIT，擦寫次數(shù)高達上萬次。
4.提供JTAG編程模式。
5.核心板與系統(tǒng)板連接后，板載USB-Blaster電纜；只需要一根USB線就可以對核心板進行程序下載。
6.一路50M高速、穩(wěn)定的時鐘源。
7.一路系統(tǒng)復位電路。
8.系統(tǒng)電源管理模塊能夠提供+5V、+3.3V、+2.5V、1.2V等多種不同電壓的電源輸出供系統(tǒng)使用。
9.一路16M*16BIT  SDRAM。
10.系統(tǒng)提供四位帶LED燈的復位按鍵。
11.核心板提供與核心板其它資源不復用的130個以上的IO供用戶二次開發(fā)使用。
Ø EDA/SOPC系統(tǒng)板
1.標配854*480 24位 TFT彩色串行LCD顯示。用戶可更換不同規(guī)格的顯示屏。
2.與屏配套標配電容觸摸屏。
3.1個模擬信號發(fā)生器模塊，可提供頻率、幅度均可調(diào)的正弦波、三角波、方波等信號波形。
4.1個數(shù)字時鐘輸出模塊，可提供24M至1HZ的數(shù)字脈沖信號。
5.1個8位高速并行ADC接口模塊，速度高達40 Msps。
6.1個8位高速并行DAC接口模塊速度高達33 Msps。
7.1個串行A/D轉(zhuǎn)換接口。
8.1個串行D/A轉(zhuǎn)換接口。
9.1個VGA接口模塊。
10.1個UART串行通迅模塊。
11.1個USB轉(zhuǎn)串口設備接口。
12.1個Ethernet10M/100M高速接口模塊。
13.1個SD卡接口模塊
14.2個PS2接口模塊，可以接鍵盤或鼠標。
15.1個I2C接口的E2PROM，型號為AT24C08N。
16.1個音頻CODEC模塊（喇叭、蜂鳴器可選擇，音量可調(diào)節(jié)）。
17.1個RTC實時時鐘芯片，具有時鐘掉電保護、電池在線式充電功能。
18.12個撥動開關和12個按鍵開關輸入。
19.12個發(fā)光LED顯示。
20.1個八位七段碼管顯示模塊。
21.2位靜態(tài)數(shù)碼管顯示模塊。
22.16x16矩陣led點陣顯示模塊。
23.4X4矩陣鍵輸入模塊
24.1個電壓控制的直流電機和1個四相的步進電機模塊。
25.1個數(shù)字溫度傳感和1個霍爾傳感器模塊。
26.HH—EXT高速接口模塊。
27.多路電源輸出（均帶過流、過壓保護）。
四、實驗項目
EDA實驗與電子設計競賽實驗內(nèi)容：
1.簡單的QUARTUSII實例設計
2.格雷碼編碼器的設計
3.含異步清零和使能的加法計數(shù)器
4.八位七段數(shù)碼管顯示電路的設計
5.數(shù)控分頻器的設計
6.圖形和語言混合輸入電路設計
7.步長可變的加減計數(shù)器的設計
8.四位并行乘法器的設計
9.設計四位全加器
10.可控脈沖發(fā)生器的設計
11.基本觸發(fā)器的設計
12.矩陣鍵盤顯示電路的設計
13.16*16點陣顯示實驗
14.直流電機的測速實驗
15.步進電機驅(qū)動控制
16.交通燈實驗
17.DDS信號發(fā)生器的設計
18.電子音樂設計實驗
19.PLL鎖相環(huán)IP設計實驗
20.PS2接口鍵盤顯示實驗
21.VGA彩條信號發(fā)生器的設計
22.七人表決器設計實驗
23.四人搶答器設計實驗
24.正負脈寬調(diào)制信號發(fā)生器設計
25.數(shù)字頻率計的設計
26.多功能數(shù)字鐘的設計
27.數(shù)字秒表的設計
28.出租車計費器的設計
29.數(shù)碼鎖的設計
30.PS2鼠標編碼設計
31.SPI串行AD/DA轉(zhuǎn)換器的設計
32.1602液晶顯示實驗
Qsys 32位處理器示例實驗
1.最簡單Qsys系統(tǒng)設計
2.PIO IP核-流水燈實驗
3.SDRAM IP核的系統(tǒng)設計
4.SPI Flash編程實驗
5.PIO輸入-開關信號的讀取實驗
6.PIO IP核-中斷
7.基于Timer IP核的定時器的設計
8.矩陣鍵盤與數(shù)碼管顯示實驗
9.UART串口通迅實驗
10.基于IIC的EEPROM讀寫實驗
11.SDRAM讀寫操作實驗
12.1602液晶顯示實驗
13.RTC實時時鐘實驗
14.串行AD/DA-SPI核
15.信號發(fā)生器-SPI核
16.1-WIRE數(shù)字溫度計的設計
17.點陣字符顯示實驗
18.讀SD卡實驗
五、配置表

序號	名稱	說明	數(shù)量
1	儀器架		1套
2	電源控制箱		1套
3	實驗桌		1張
4	移動矮柜		1個
5	學生椅		2張
6	EDA實驗系統(tǒng)	表一	1套
7	工具	尖嘴鉗1把、鑷子1把、斜口鉗1把	1套
8	電腦	用戶自備	1臺

表一

設備名稱	EDA/SOPC系統(tǒng)綜合開發(fā)平臺
核心芯片	EP4CE10F17C8N
工作電壓	～220v±10%，50Hz±1Hz
尺寸（mm）	420 x 290 x 130
重量(kg)	<5
軟件版本	QuartusII 13.0 ,NiosII SBT for Eclipse 13.0，ModelSim 13.0
例程語言	提供Verilog，VHDL兩種版本例程供用戶使用
附件清單	串口線  × 1	USB連接線  × 1
	網(wǎng)絡連接線  × 1	電源連接線  × 1
	實驗指導書  × 3	開發(fā)DVD套件 × 1

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