一、系统组成
1、电源: 交流输入:220V±10% 、50Hz
固定直流输:出5V/2A、±12V/0.5A ;
2、手动单脉冲电路2组:每组可同时输出正负两个脉冲,脉冲幅值为TTL电平。
3、连续脉冲源:0~100KHz。
4、固定频率脉冲源4路,输出为TTL电平:1Hz、8Hz、32Hz、1KHz;
5、时序脉冲发生电路及启停控制电路。可产生四路脉冲信号,脉冲周期与输入的时钟信号相同,四个脉冲之间依次相差1个输入时钟周期。
6、10位逻辑电平输入开关:可输入低电平‘0’、高电平‘1’(为正逻辑)。
7、10位逻辑电平指示灯:指示灯亮表示高电平‘1’,指示灯灭表示低电平‘0’。
8、数码管显示:四位由七段LED数码管组成的BCD码译码显示电路,及1位七段LED数码管。供数字钟、日历等实验显示用。
9、扬声器及驱动电路。可用作时钟报时、报警及音乐演奏的发声装置。
10、可变电位器3只,阻值分别22K,50K,100K。
11、BCD拔码开关2组
12、逻辑笔
13、基本门电路实验区:面板上画有电路原理图。
(1)JK触发器4组 (2)D触发器4组 (3)与门4组
(4)或门4组 (5)与非门4组 (6)异或门4组
(7)四输入与非门2组 (8)非门6组 (9)NE555电路1组
14、开放实验区,用于扩展实验、课程设计使用。
(1)20芯圆孔插座只,16芯圆孔插座2只,14芯圆孔插座2只,8芯圆孔插座1只
(2)分立元件接插区,可接插电阻、电容、稳压管、二极管、三极管等元器件,方便扩展。
15、EDA实验单元,采用大容量的Altera FPGA芯片EP5CSEMA5作为核心板。
16、EP5CSEMA5核心板资源:
(1) FPGA核心器件:Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6 Device,85K可编程逻辑资源LEs, 内嵌4450K个存储器模块,6 个高性能分数分频Fractional PLLs, 2个硬核内存控制器;
(2)支持64MB (32Mx16)SDRAM控制器;
(3)支持多端口1GB (2x256Mx16)DDR3 SDRAM控制器(高达533 MHZ的DDR3 、集成ECC支持);
(4)基于ARM的硬核处理器系统(HPS):内置800 MHz, 双核ARMCortex™-A9 MPCore™ 处理器;512-KB共享L2高速缓存;64 KB的Scratch片内RAM;
(5)嵌入式USB-Blaster II (JTAG)配置电路和电缆(通用B型USB接口);支持EPCS128闪存(PFL)配置;
(6)两个 USB 2.0 Host 接口;一个USB转UART 接口;支持10/100/1000 千兆以太网接口;带有PS/2 鼠标/键盘接口;带有IR 收发器
(7)配备两个40-pin扩展接口;一个10-pin ADC输入;一个 LTC 链接器(支持(SPI) 主控器,I2C 协议传输和通用IOpin );4 个用户自定义按钮 (FPGA x4);10 个用户自定义开关(FPGA x10);11 用户自定义LEDs (FPGA x10 ; HPS x 1);2个硬核处理器系统按钮;6个七段数码管;
(8)24-bit VGA显示输出;
(9)音频部分:支持24-bit 音频编码,带有line in、out、microphone输入接口;
(10)硬核处理器系统带有三轴加速度传感器
(11)12V DC输入
二、实验项目
(一)数字电路实验
1、门电路的逻辑功能及测试实验
2、组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算)实验
3、触发器实验(一) R-S、D、JK
4、触发器实验(二) 三态输出触发器、锁存器
5、时序电路测试与研究
6、集成计数器及寄存器实验
7、译码器和数据选择器实验
8、波形产生器及单稳态触发器实验
9、555时基电路实验
可选做如下实验
10、晶体管开关特性、限幅器与钳位器实验
11、TTL门电路参数测试实验
12、CMOS门电路测试实验
13、A/D、D/A转换电路实验
14、时序电路应用实验
15、四路优先判决电路实验
16、智力竟赛抢答器实验
17、电子秒表实验
18、3位半直流数字电压表实验
19、数字频率计实验
20、拔河游戏机实验
21、随机存储器及其应用实验
22、8路抢答器电路设计实验
23、数字钟电路的设计实验
24、交通灯控制逻辑电路设计实验
25、汽车尾灯控制电路
26、篮球竞赛30S计时器
(二)EDA器件开发设计实验
1、 单元电路设计实验:
实验1.1 组合逻辑3-8译码器的设计
实验1.2 半加器
实验1.3 全加器
实验1.4 全减器
实验1.5 4位向量加法/减法器
实验1.6 向量乘法器
实验1.7 数据比较器
实验1.8 多路数据选择器
实验1.9 编码器
实验1.10 译码器
实验1.11 二进制码转换成BCD码
实验1.12 BCD码转换成二进制码
实验1.13 BCD码转换成格雷码
实验1.14 组合逻辑电路的设计
实验1.15 简单状态机
实验1.16 串入/并出移位寄存器
实验1.17 并入/串出移位寄存器
实验1.18 多功能寄存器
实验1.19 单脉冲发生器
实验1.20 节拍脉冲发生器
实验1.21 奇偶检验
实验1.22 计数器
实验1.23 7段数码管显示
实验1.24 数字钟
实验1.25 秒表设计实验
实验1.26 VGA接口驱动实验
2、 Nios软核实验:
实验2.1 Nios软核的设计
实验2.2 外设模块的设计
实验2.3 Qsys应用系统的生成
实验2.4 Nios II软核验证以及Nios II IDE软件的介绍
实验2.5 Qsys系统的PIO验证
实验2.6 7段数码管显示实验
实验2.7 按键及拨码开关实验
实验2.8 LTC2308 AD转换实验
实验2.9 基于QSYS的uC/OS-II操作系统应用实验
三、实验室配置方案
实验室每人每套配置方案(二人为一组,一组用一张实验桌)
1、DB-SD11 必配 1台。
2、示波器 自配 1/2台。
3、万用表 自配 1只。
4、实验桌 自配 1/2张。
5、实验椅 自配 1 张。