SZJ-XME21型 EDA/SOPC綜合實(shí)驗(yàn)箱
一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介：
“SZJ-XME21型EDA/SOPC綜合實(shí)驗(yàn)箱”是一種經(jīng)典型、高品質(zhì)的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。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(mǎn)足各類(lèi)實(shí)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)需求。為各類(lèi)院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了良好的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)環(huán)境；也是科研開(kāi)發(fā)工作者的得力助手。適用于高中等院校教學(xué)實(shí)驗(yàn)與技能實(shí)訓(xùn)的**教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。
（1）色彩不僅僅為了美觀
PCB板、元器件、接插件和每個(gè)模塊外圍邊框的顏色我們都經(jīng)過(guò)精心選擇和設(shè)計(jì)，不但使實(shí)驗(yàn)設(shè)備整體感覺(jué)美觀，有良好的視覺(jué)效果。更重要的是從使用者的角度考慮，使得實(shí)驗(yàn)設(shè)備上所有實(shí)驗(yàn)?zāi)K分布一目了然，元器件和接插件也能夠通過(guò)顏色很容易的區(qū)分開(kāi)，減少連線的復(fù)雜度。
（2）布局是門(mén)藝術(shù)活
核心板部分位于實(shí)驗(yàn)箱的中心區(qū)域，這樣使得核心板到所有外圍模塊的距離至近，縮短了連線長(zhǎng)度，增加了電氣連接的可靠性和穩(wěn)定性．幾個(gè)模塊共用一個(gè)信號(hào)接插件時(shí)，我們也通過(guò)仔細(xì)斟酌，將共用的＂信號(hào)接插件＂置于幾個(gè)模塊的中心點(diǎn)，而且共用模塊的內(nèi)部邊框也相應(yīng)要細(xì)一些，這樣用戶(hù)很容易找到所需接口的位置．每個(gè)模塊的正下方也用比較大的字體標(biāo)明了該實(shí)驗(yàn)?zāi)K的名稱(chēng)。
（3）少即是多，經(jīng)典而不盲從
目前市面上的同類(lèi)產(chǎn)品一味地追求實(shí)驗(yàn)設(shè)備的復(fù)雜度，堆砌一堆難得有機(jī)會(huì)用到的硬件指標(biāo)，讓人忘而卻步，而卻忽視了用戶(hù)的真正需求．我們的產(chǎn)品更強(qiáng)調(diào)設(shè)備的穩(wěn)定性，可靠性，實(shí)用性和易學(xué)性。從細(xì)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(jì)和開(kāi)發(fā)流程。
（4）穩(wěn)定壓倒一切
實(shí)驗(yàn)設(shè)備將所有實(shí)驗(yàn)?zāi)K所需的電源已經(jīng)內(nèi)部連好，用戶(hù)只要連接所需信號(hào)線即可，而且改掉了以前每個(gè)信號(hào)單獨(dú)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(jī)玻璃保護(hù)，防止核心模塊人為的靜電損壞，核心模塊所有開(kāi)放的I/O都增加了限流電阻，增強(qiáng)了核心模塊的安全性和可靠性。
（5）開(kāi)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(duì)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(shí)驗(yàn)操作。同時(shí)主板上還提供了實(shí)驗(yàn)?zāi)K擴(kuò)展區(qū)，解決了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)問(wèn)題．開(kāi)放式接口和開(kāi)放式模塊的設(shè)計(jì)解決了大部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備只能完成簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而不能真正用于課題設(shè)計(jì)，科研開(kāi)發(fā)和工程測(cè)試的難題。
（6）標(biāo)配USB-Blaster下載器，筆記本臺(tái)式機(jī)通用，XP/WIN7全行
1．支持ALTERA 公司全系列器件，**全系列；
2．支持三種下載模式：AS、PS和JTAG；
3．速度快：比常用的并口下載線ByteBlasterII快6倍；
4．USB 2.0 接口：目前筆記本電腦和大部分臺(tái)式機(jī)幾乎已經(jīng)淘汰了并口，所以選用USB下載線即是方便，更是必須；
5．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；
6、支持WindowsXP, Vista, Windows7(32bit/64bit)系統(tǒng)。
（7）學(xué)以致用，數(shù)控式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
SZJ-EAQ數(shù)控式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，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(kù)捷徑選擇等實(shí)驗(yàn)通過(guò)當(dāng)前流行的二維動(dòng)畫(huà)技術(shù)制作出來(lái)，借助PC要資源，仿真實(shí)物的控制系統(tǒng)。通過(guò)USB接口電路，實(shí)現(xiàn)CPU（EDA/PLC/單片機(jī)）對(duì)虛擬被控對(duì)象的控制和雙向通信。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)形象生動(dòng)、可操作性強(qiáng)、可實(shí)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(shí)物模型相比：性?xún)r(jià)比極高、無(wú)需后續(xù)的保養(yǎng)和維修、使用安全方便。目前該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有15個(gè)典型的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。
二、系統(tǒng)組成：
（1）核心模塊：
CycloneIV EP4CE6E22C8N適配卡：Altera公司250000門(mén)FPGA/SOPC器件，帶配置芯片：EPCS16（16Mbits）
（2）標(biāo)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(dòng)串行配置器件：EPCS1、EPCS4、EPCS16、EPCS64等增強(qiáng)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至新版固件；
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(gè)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(duì)于筆記本用戶(hù)來(lái)說(shuō)，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(目前至新的是Quartus II12.0)。
（3）電氣性能與尺寸重量：
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序號(hào)
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參數(shù)
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1
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輸入電源：AC 220V±10% 50HZ
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2
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輸出電源：DC 1.8V、2.5V、3.3V、5V、+12V、-12V
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3
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工作環(huán)境：溫度-10~+40攝氏度 相對(duì)濕度<85%（25攝氏度） 海拔<4000m
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4
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裝置容量：<0.5 KVA
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5
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重 量：約5 KG
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6
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外形尺寸：450×310×140mm
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7
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安全保護(hù)：具有短路保護(hù)、自恢復(fù)功能，安全符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
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8
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箱體材料：采用輕便鋁合金框架木箱作為實(shí)驗(yàn)儀機(jī)箱，美觀大方，結(jié)實(shí)耐用。
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（4）硬件模塊：
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硬件模塊
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1
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128*64 LCD液晶顯示模塊
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13
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EDA/SOPC核心板模塊
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2
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時(shí)鐘信號(hào)模塊
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14
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TLC5620串行DA轉(zhuǎn)換模塊
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3
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DC:0~5V可調(diào)電壓模塊
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15
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VGA模塊
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4
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8位LED數(shù)碼管顯示模塊
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16
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TLC549串行AD轉(zhuǎn)換模塊
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5
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16位LED發(fā)光二極管顯示模塊
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17
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RS232串口通訊模塊
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6
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步進(jìn)電機(jī)模塊
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18
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蜂鳴器模塊
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7
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直流電機(jī)模塊
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19
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繼電器模塊
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8
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PS/2鍵盤(pán)鼠標(biāo)模塊
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20
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16＊16點(diǎn)陣模塊
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9
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實(shí)驗(yàn)?zāi)K擴(kuò)展區(qū)
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21
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8位按鈕開(kāi)關(guān)模塊
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10
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創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊
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22
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8位撥碼開(kāi)關(guān)模塊
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11
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ADC 0809并行AD轉(zhuǎn)換模塊
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23
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單脈沖模塊
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12
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DAC 0832并行DA轉(zhuǎn)換模塊
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24
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4＊4矩陣鍵盤(pán)模塊
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三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
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軟件實(shí)驗(yàn)
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1、七人表決器
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7、格雷碼變換電路
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2、BCD碼加法器
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8、四位全加器
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3、英語(yǔ)字母顯示電路
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9、四位并行乘法器
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4、設(shè)計(jì)基本觸發(fā)器
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10、設(shè)計(jì)74LS160計(jì)數(shù)器功能模塊
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5、正負(fù)脈寬數(shù)控調(diào)制信號(hào)發(fā)生器
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11、序列檢測(cè)器
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6、四位移位乘法器
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硬件實(shí)驗(yàn)
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1、ADC0809并行A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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8、DAC0832并行D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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2、步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
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9、16＊16 LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn)
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3、4＊4矩陣鍵盤(pán)實(shí)驗(yàn)
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10、時(shí)鐘顯示實(shí)驗(yàn)
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4、128＊64 LCD液晶顯示實(shí)驗(yàn)
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11、VGA彩條信號(hào)發(fā)生器
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5、硬件電子琴電路實(shí)驗(yàn)
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12、RS232串口通訊實(shí)驗(yàn)
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6、PS/2 鍵盤(pán)接口邏輯設(shè)計(jì)
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13、TLC5620串行D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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7、TLC549串行A／D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
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SZJ-DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（標(biāo)配，配置上位機(jī)仿真軟件）
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1、機(jī)器人掃地雷實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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9、刀庫(kù)捷徑選擇實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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2、四層電梯實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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10、四級(jí)傳送帶實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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3、郵件分揀實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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11、水塔水位控制實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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4、交流電機(jī)Y/△起動(dòng)實(shí)驗(yàn)（閉環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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12、交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)（開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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5、步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)（開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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13、舞臺(tái)燈實(shí)驗(yàn)（開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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6、LED數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)（開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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14、液體混合裝置實(shí)驗(yàn)（開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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7、八通道邏輯分析實(shí)驗(yàn)（開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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15、溫度壓力實(shí)驗(yàn)（開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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8、連線自檢實(shí)驗(yàn)（開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)）
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