一、产品概述
“THGSC-3型大规模EDA/SOPC综合实验开发系统”紧扣高等院校《EDA技术》、《SOPC技术实用教程》等课程的教学大纲,能满足各大专院校、普通高校、科研院所的EDA/SOPC实验教学、课程设计、毕业设计、项目教学等需求,同时也是电子竞赛、科研开发的理想平台。
系统由核心板、系统板构成。核心板采用工业标准多层板设计,既是实验箱的一个组成部分,又可以单独成为一个最小系统开发板,可用于各种创新性实验和科研开发。主芯片采用Altera公司150万门的CycloneII系列中的EP2C35F672C8。核心板上包含了能满足不同开发需要的FLASH、SDRAM、高速clock和配置芯片以及丰富的外围接口,如串行接口、JTAG接口、高速USB接口、Ethernet接口、音频接口、电源管理、专用扩展接口等。
二、系统特点
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核心板采用多层工业级标准精心设计
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FPGA主芯片采用Altera的Cyclone II系列的EP2C35F672C8(150万门)
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核心板可单独使用,支持 JTAG、AS模式,便于在电子竞赛、科研项目开发中使用
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配有2×16字符液晶屏和240×128图形液晶屏
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配有全功能USB仿真开发工具(支持Altera全系列器件),速度快,性能稳定可靠
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全部采用贴片工艺,接插件采用进口优质产品,使用可靠
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提供丰富的接口电路、实验程序以及详细的实验指导书、用户使用手册
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提供1路数字时钟源,含24MHz、12MHz、6MHz、1MHz、100kHz、10kHz、1kHz、100Hz、10Hz 和1Hz 等多个时钟
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提供1个模拟信号源,提供频率在800~40kHz、幅度在0~2.30V 可调的正弦波、方波、三角波和锯齿波
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高速ADC/DAC板:180MHz转换率双路高速10位DAC、50MHz高速8位ADC、双420MHz高速运放
三、适用范围
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SOPC技术/Nios II软核嵌入式系统实验教学、开发应用
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EDA技术实验教学、开发应用
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自主创新应用开发、单片机和FPGA联合开发
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IC设计硬件仿真、科研项目硬件验证与开发
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研究生课题开发、电子设计竞赛培训
四、系统配置
(一) 主板资源
输入接口
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8只独立按键
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存储器接口
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I2C EEPROM 24C08
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8位逻辑电平开关
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SD卡(支持SD/MMC卡)
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4×4阵列式键盘
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CF Card
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PS/2鼠标、键盘接口
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通信接口
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RS232通信接口
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输出接口
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八位逻辑电平显示
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USB1.1 Device
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动态扫描数码显示(8位)
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USB2.0 Device
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VGA接口
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10/100M以太网,唯一合法MAC地址
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VIDEO视频输出接口
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2×16字符液晶屏
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240×128图形液晶屏
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SPI/IIC接口for Audio CODEC
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数据转换
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8位并行高速A/D转换接口(40M取样率/S)
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核心板接口
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2个160PIN高速板对板接口,速率>1Gb/S
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12位串行高速A/D转换接口(SPI)
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常用外设接口
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RTC实时时钟
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直流电机(带测速模块)
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10位并行高速D/A转换(150M取样率/S)
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步进电机
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模拟信号源
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频率80~8kHz、幅度 0~3.3V可调正弦波、方波、三角波和锯齿波
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12位串行高速D/A转换接口(SPI)
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单总线温度采集
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直流电源
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-12V、12V、5V、3.3V、-5V、1.5V
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数字信号源
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24MHz、12MHz、6MHz、1MHz、100kHz、10kHz、1kHz、100Hz、10Hz、1Hz
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微控制器
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ISP单片机AT89S8253
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扩展接口
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一个I/O高速扩展接口
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仿真开发工具
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USB高级仿真器
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(二)核心板资源
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主芯片FPGA采用Altera的Cyclone II系列中的EP2C35F672C8(150万门)
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配置存储芯片为EPCS16,16Mb串行FLASH
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1MB(256k×32)SRAM(32位、16位、8位总线模式可选)
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8MB NOR Flash ROM
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32MB SDRAM
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64MB NAND Flash ROM
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音频CODEC模块,包括音频输入输出、MIC输入和耳机输出
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USB2.0设备接口
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RS232标准串行口
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10/100M以太网络接口
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50MHz系统时钟源
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4个用户自定义LED灯
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4个用户自定义按键
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1个静态七段数码管
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1个复位按键
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可靠上电复位电路
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提供板级和芯片级电压3.3V/1.2V
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两个扩展接口(每个具有36路I/O)
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具有独立的电源输入接口,便于用户二次开发
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AS、JTAG模式接口
(三) 选配模块
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2.4G无线通信模块
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红外通信模块
五、实验项目
(一)EDA/VHDL设计实验
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基于QUARTUS II图形输入电路的设计
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基于VHDL的格雷码编码器的设计
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含异步清零和同步使能计数器的设计
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八位七段数码管动态显示电路的设计
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数控分频器的设计
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图形和VHDL混合输入的电路设计
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四位并行乘法器的设计
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基本触发器的设计
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设计4位全加器
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矩阵键盘显示电路的设计
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用VHDL设计七人表决器
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用VHDL设计四人抢答器
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可控脉冲发生器的设计
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正负脉宽数控信号发生器的设计
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直流电机测速实验
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数字频率计的设计
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数字钟的设计
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序列检测器的设计
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数字秒表的设计
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出租车计费器的设计
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VGA彩条信号发生器的设计
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2×16字符型液晶显示
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240×128点阵型液晶显示
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DDS信号源设计
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无线通信实验(需选配2.4G无线通信模块)
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红外数据通信实验(需选配红外通信模块)
(二)SOPC实验(NIOSII 32 Bit IP 设计)
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Hello Nios II实验
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开关、按键及LED实验
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定时器实验
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键盘扫描与7段码显示
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Nios II与PC机UART通信
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串行高速AD和高速DA实验
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IIC EEPROM的读写实验
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SDRAM控制器核读写实验
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DMA传输实验
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NandFlash读写操作实验
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RTC实时时钟设计
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USB通信实验
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音频Codec音乐的读取与回放
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PS/2键盘实验
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以太网口通信实验
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读CF卡
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直流电机转速调节
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视频实验
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FIR数字滤波器设计
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IIR数字滤波器设计
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DDS与数字移相信号发生器设计
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M序列伪随机序列发生器设计
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AM信号发生器设计
六、仪器配置
用户必配设备:计算机、40M双踪示波器
用户选配:函数信号发生器、逻辑分析仪