EDA实验室建设方案

一、实验/实训室简介
EDA（ElectronicDesignAutomation---电子设计自动化）实验室是电子信息工程和自动化专业的专业基础实验室，主要用于学生完成 EDA实验、课程设计和毕业设计等教学任务，旨在培养学生运用现代化 EDA 工具完成各种电子电路及系统设计的能力。
二、实验/实训室建设规划
根据2022级和2023级人才培养方案，结合2022年招生计划，17级电子信息工程技术专业有4个班级、智能产品开发专业有2个班级、应用电子技术有2个班级；18级电子信息工程技术专业有6个班级、智能产品开发专业有2个班级、应用电子技术有2个班级。在2022-2023-2学期开设电工实训课程，故本实验室在2022-2023-2学期需要投入教学使用，建议在2022年8月份完成建设。
占地100㎡左右，配备双组实验台16座，其中15座用于学生实验实训，每座可容纳4名学生分两组实验实训，共可容纳60人的小班同步实验实训上课；另一座用作教师教学演练台，同时配设能控制15座学生实验台的功能。
15座学生实验台按3列5行的结构进行安装，电源线及控制线用铝质槽板架设，并加盖板。
每张实验桌放两套计算机、EDA实验箱。
三、实验/实训室功能
EDA技术综合实验由EDA实验箱、电脑等组成。实验教学本着循序渐进的能力培养模式，分基础验证与综合设计两类，通过基础验证实验加深对课堂理论知识的理解，增强动手能力。通过综合设计实验使学生从模仿设计、自行设计到创新设计的渐进过程中设计自己的实验项目，可把基本理论与工程实践密切结合起来，将更有效地培养学生的创新能力。
教学目的和要求：实验教学的目的在于使学生进一步巩固学过的理论知识，加深对知识的理解，激发学生的学习兴趣和积极性，同时熟练的掌握PLD芯片的基本使用方法，提高用现代数字系统的设计方法进行基本的数字系统设计的能力。
为了有效开展实验项目，实验教学有以下要求：1、对学生的要求——实验前要认真复习实验所用到的理论知识；实验前要先预习实验教材和实验指导书的相关内容；做实验时要认真听讲，跟随老师的步骤进行操作，积极思考，勇于发问；实验后，按照实验目的及实验要求写出相应的实验报告。2、对教师的要求——实验前要重温实验所用的理论知识和实验内容；演示时操作速度适中，注意讲解清楚操作要点和难点；耐心回答学生的问题；实验后，评阅学生提交的实验报告。
实验项目： 1．动画原理；2.数字图像处理Adobe Photoshop；3.二维数字图像Adobe Illustrator；4.非线性编辑Premiere；5.影视动画分镜头设计；6.数字场景设计与表现；7.网页设计；8.视频特技；9.虚拟现实；10.数字音视频制作；11.Flash动画设计；12.网络游戏设计；13.三维设计软件3ds Max；14.网络广告设计与策划；15.动画衍生产品玩具设计等。

四、建设预算费用

序号	设备名称	型号	参数	厂商	数量	单位
1	电脑		天逸510S 12代i3-12100 8G 1T+256G SSD win11)21.45英寸	联想	31	套
2	电脑桌				30	套
3	多媒体讲台				1	套
4	FPGA教学开发创新平台	DB-E806		上海顶邦	31	套

五、实验/实训室建设效果
建议新建EDA实训室1个，面积约为60平方米，需要实训台及配套实施设备等30套。用于系部电子信息技术专业、应用电子技术专业、智能产品开发专业等专业进行实训教学。

六、技术参数

DB-E806 FPGA教学开发创新平台

一、系统概述：

FPGA教学开发创新平台是适合新工科专业进行EDA课程教学实验以及课程设计的必备工具。系统由CPU核心子板、平台模块母板、扩展接口子板等几部分组成。实验内容丰富生动形象，能够大大的激发学生的兴趣，使学生老师在教学的过程中能够寓教于乐，同时在学习EDA的同时可以加强对控制、通信、单片机等课程进行加深，让学生学有所得。

二、结构特点：
CPU核心子板主芯片采用用ALTERA CycloneIV系列中的EP4CE6用户可更换其它核心子板；
模块化设计，每个模块相对独立，做实验时将模块与核心板连接起来即可；
CPU核心子板板载USB-BLASTER下载调试器，只需一根USB连接线即可完成程序的加载、调试与固化，同时方便实验室管理；
CPU核心子板自带SDRAM与FLASH，可用于NIOSII、IP CORE设计验计；
丰富的实验模块，在数字电路的基础上增加了控制类、接口类、通信类的实验模块；
二个时钟源，四路输出，每路相对独立， 24MHZ—1HZ的频率能满足用户要求；
核心板FPGA芯片I/O管脚完全开放，用户可以任意定义；
丰富的样板实验程序，在常规的EDA实验基础上增加了交通灯、电梯、步进电机、直流电机、PS2、VGA、音乐、键盘等实验，实验内容形象生动；
QUARTUS11.0开发软件，支持多种语言输入，自带LICENSE；
详细的操作手册，含软、硬件的使用说明，各模块的功能说明。

核心板规格说明：
FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP4CE6E22C8N
FPGA内门电路高达12万门，内部使用RAM作电路结构，速度高达几百MHZ，且可任意规划更改电路，是一个可随心所欲的设计芯片。
板载USB-Blaster下载调试器，用户只需一根USB连接线即可完成程序的加载、固化、调试。
8M-Byte SDRAM
4M-Bits EPCS4
50M系统时钟
JTAG编程调试接口
7个HR-EXT标准扩展接口
四路时钟输入接口
1个复位按键
5V/DC电源输入接口

平台母板规格说明：
8位拨动开关输入模块
8位按键开关输入模块
4*4矩阵键盘输入模块
8位LED显示模块
8位动态扫描的数码管显示模块
16*16点阵显示模块
1602字符液晶显示模块
12864图形点阵LCD显示模块
高速8位并行AD转换模块
2路高速8位并行DA转换模块
频率、幅度均可调的正弦波、三角波、方波模拟量输出模块
蜂鸣器、喇叭输入接口模块
1个四向模拟交通灯控制模块
1个四相步进电机控制模块
1个速度可控、可测直流电机模块
1个VGA接口
2个UART串行通信接口
2个PS2鼠标、键接接口模块
三、实验项目：
EDA设计示例

基于QUARTUSII图形输入电路的设计
基于VHDL格雷码编码器的设计
含异步清零和同步使能的加法计数器
八位七段数码管动态显示电路的设计
数控分频器的设计
图形和VHDL混合输入的电路设计
基本触发器的设计
可控脉冲发生器的设计
基于VHDL的抢答器的设计
基于VHDL的表决器的设计
正负脉宽调制信号发生器设计
矩阵键盘接口电路的设计
AUDIO电子音乐实验
直流电机的测速实验
步进电机驱动控制
交通灯控制电路实验
PS2接口键盘显示实验
VGA彩条信号发生器的设计

数字频率计的设计
多功能数字钟的设计
电梯控制的设计

AD/DA转换实验

NIOSII IP CORE设计示例
最小NUISII系统设计
设计一个带SDRAM和FLASH的NIOSII系统
FLASH读写操作-流水灯的设计
……

四、配套软件
根据不同用户要求可配套不同版本的软件，随机配套的软件功能齐全，支持Verilog/VHDL硬件描述语言等多种设计输入。软件可运行在及Windows XP/WIN7/WIN8/WIN10操作系统下。
五、产品信息

设备名称	FPGA教学开发创新平台
型号	DB-E806
主芯片	EP4CE6
工作电压	～220v±10%，50Hz±1Hz
尺寸（mm）	410 x 260 x 80
重量(kg)	<4
附件清单	1	串口线 × 1	2	USB连接线 × 1
	3	Quartus、程序光盘× 2	4	实验指导书× 1
	5	实验连接排线×8	6

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