EDA实验指导书--新2008(新)印刷
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EDA技术实验指导书陆利坤编北京印刷学院2004.5前言主要术语摘要:*EDA(电子设计自动化):Electronic Design Automation*PLD(可编程逻辑器件):Programmable Logical Device*CPLD(复杂可编程逻辑器件):Complex Programmable Logical Device*FPGA(现场可编程门阵列):Field Programmable Gates Array*ISP(在系统可编程): In System Programmble*ASIC(专用集成电路): Application Specific Integrated Circiuts*VHDL(硬件描述语言) : Very High Speed IC Hardware Description Language 20世纪末,电子技术发展迅速,在近代通讯控制、电子测量等众多领域,都广泛地应用电子电路技术。
电子设计自动化EDA技术的发展,要求广大专业人才能够较快的掌握该技术的应用。
为了帮助广大同学更好的学习应用EDA技术我们编写了本实验指导书。
本着快速掌握、即学即用和实用易学的目的,本书采用了理论从略、应用从详的原则,指导书的主要结构特点分为以下三个部分:1.模拟验证性实验。
以完成一个实际应用实例为例,引导同学完成并掌握整个设计过程。
2.基本训练性实验。
本着由简单到复杂、由单一到综合的目的,巩固和加强学生对基本理论的掌握,训练提高学生的基本设计能力。
3.增加设计性实验。
提出实验目的要求和实验内容及约束条件,设计方案、功能选择由学生自行拟定,以培养学生独立组织实验和创新设计的能力。
本指导书体系与内容由陆利坤老师编写,刘小清老师对实验体系与内容做了审阅,并提出了宝贵意见。
在此特对本实验改革付出辛勤劳动的各位老师和同学表示感谢。
限于笔者的水平和时间,有错之处请批评指正。
编者2004.5 于北京印刷学院目录实验一实验系统的构成,软件环境的操作(模拟验证实验)实验二 3/8译码器,BCD/七段显示译码器实验实验三触发器设计实验实验四按键去抖设计实验实验五计数器实验实验六分频器设计实验实验七状态机设计实验实验八数字钟设计实验实验九编码矩阵键盘接口设计实验实验十可设置数字钟设计实验实验十一可控制点阵LED显示器的设计实验实验十二设计性实验实验一实验系统的构成,软件环境的操作一.实验目的1.学习MAX+PLUSII 软件的基本操作;2.学习使用原理图、文本文件进行设计输入;3.初步掌握器件设计、编译、仿真和编程的过程;4.学习掌握教学实验板的使用方法;二.实验说明采用Verilog-HDL和原理图输入方式设计一个简单的三人表决器,并下载到PLD实验箱进行实际运行。
实验二原理图绘制(1)熟悉建立/打开原理图文件的方法。
(2)熟悉图纸设置方法。
(3)熟悉原理图设计常用工具。
(4)熟练编辑电路原理图。
(5)掌握由电路原理图产生网络表的步骤。
(6)掌握电路原理图设计流程。
二、基本要求在口己的工程组的PCB工程文件中建立一个原理图文件。
按实验内容,在原理图工作窗口屮编辑电路,给元件编号、生成网络表、元件清单并保存好电路原理图。
三、实验器材P4计算机、Protel DXP软件四、实验内容采用分立元件绘制如图3-1的低频信号放大电路。
图3-1低频信号放人电路五、实验步骤1.建立原理图文件(1)运行Protel DXP,进入Protel DXP设计环境。
(2)打开工程文件:执行菜单命令[File】-> [Open Project---],在弹出的“Choose Project to Open"对话框中的【查找范围】中找到“我的PCB工程” 所在的路径,并将该文件打开。
(3)建立原理图文件:执行菜单命令【File] -> [New] -> [Schematic], 建立原理图元件库文件Sheetl. SchDoCo(4)保存并更改原理图文件名:执行菜单命令【F订e】T [Save],在弹出的“Save [Sheetl. SchDoc] As…"对话框的文件名输入框中输入文件名(如输入:“低频信号放大电路”),然后选择保存路径,再单击“保存”按钮。
至此已建立好原理图文件。
2.设置图纸:(1)执行菜单命令【Design]->【Options…】弹出的“Document Options” 对话框如图3 — 2所示。
在Standard Styles下拉列表中选择A4,即将图纸设置为A4(默认为B)。
其他选项采用默认值(若要改变画线的步进距离,可改变Grids 选项屮参数值)。
图3-2图纸设置对话框3.在原理图文件工作窗口中绘制原理图(1)在原理图文件(低频信号放大电路.SCHDOC)屮添加所需要的元件:单击右上角或右下角的面板标签Libraries, 口J激活Libraries面板。
10-11学年第二学期《EDA实验指导书》(试用)学时:12班级:机电811、812指导教师:孙立香盐城纺织职业技术学院机电系电子教研室目录实验一 Protel 99 SE 启动、建库、文件环境参数设置 (3)实验二熟悉元器件库,编辑简单原理图 (5)实验三电路原理图设计 (6)实验四原理图元件制作 (9)实验五 PCB 设计基础 (11)实验六 PCB 图元件制作 (12)附加印制电路板设计 (14)实验一 Protel 99 SE 启动、建库、文件环境参数设置一、实验目的1 .熟悉 scH 99 的基本界面。
2 .学会文件环境参数设置。
二、实验内容1. 启动 Protel99SE ,建立名为 MYPRO 的文件夹,并在文件夹中建立名为MYFIRST 的设计数据库文件。
提示:单击桌面上的 Protel99SE 快捷图标,进入 Protel99SE 设计环境。
若环境中已经有设计数据库文件,就执行菜单 File/Close Design 将其关闭。
若环境中没有设计数据库文件,就执行菜单 File/New ,在弹出的窗口中,单击Browse 按钮,在弹出的文件名输入窗口中建立 MYPRO 的文件夹,并在文件夹中建立 MYFIRST 的设计文件。
2. 在练习 1 的基础上,建立名为 FIRSCH 的原理图文件,并进入原理图设计窗口。
提示:执行 File/New 菜单,在弹出的窗口中选择 Schematic Document 图标。
3. 设置原理图的图纸尺寸为 A0 ,去掉可视栅格,去掉标题栏。
提示:在原理图设计环境中,执行菜单 Design/Options ,在弹出的窗口中选择 Sheet Options 页面,在页面右上角的 Standard Styles 下拉框中选择A0 。
4. 把光标设置成大十字,并把光标移动到图纸边沿时的移动速度设置为 Auto Pan Recenter 。
提示:设置光标:在原理图设计环境中,执行菜单 Tools/Preferences ,在弹出的窗口中选择 Graphical Editing 页面,然后在该页面 Cursor/Grid Options 区域的 Cursor Type 下拉列表框中选择 Large Cursor 90 。
EDA实训指导书根据课程教学大纲中实训教学大纲的具体要求,为了更好地开展实训教学工作,特制定本实训指导书。
《EDA实训》是一门实践操作性很强的技术基础课,主要培养学生电子线路设计工作以及对Protues设计软件的掌握能力,并可以独立实现电路原理图设计以及仿真。
教学中除了讲授必要的基本理论,基本知识外,主要是上机实践环节,它对学生掌握基本理论,运用基本知识,训练基本技能,增强实验能力、综合应用能力和创新意识都有着至关重要的作用。
本指导书适用于我院汽电、机电等专业。
一:实验目的学习Proteus仿真环境二:实验原理仿真环境三:实验设备Windows XP 软硬件开发平台Proteus四:实验过程1. Proteus 仿真与分析1、Proteus软件的安装与运行先按要求把软件安装到计算机上,安装结束后,在桌面的“开始”程序菜单中,单击运行原理图(ISIS 7 Professional)或PCB (ARE 7 Professional)设计界面。
ISIS 7 Professional在程序中的位置如图1所示。
图1 ISIS 7 Professional 在程序中的位置2、Proteus 的主界面简介3. 元件的拾取在桌面上选择【开始】→【程序】→“Proteus 7 Professional ”,单击蓝色图标“ISIS 7 Professional ”打开应用程序。
ISIS Professional 的编辑界面如图3所示图3用鼠标左键单击界面左侧预览窗口下的“P”按钮,如图4所示,会弹出“Pick Device”(元件拾取)对话框,如图5所示。
图5 元件拾取对话框ISIS 7 Professional的元件拾取就是把元件从元件拾取对话框中拾取到图形编辑界面的对象选择器中4、下面把元件从对象选择器中放置到图形编辑区中。
用鼠标单击对象选择区中的某一元件名,把鼠标指针移动到图形编辑区,双击鼠标左键,元件即被放置到编辑区中。
EDA技术基础实验指导书海南大学信息学院编目录实验一 MAX-plusII及开发系统使用 1 实验二含计数使能、异步复位和计数值并行预置功能4位加法计数器 7 实验四 60进制计数器的设计 9 实验五序列检测器的设计 10 实验六数字频率计的设计 12 课外综合设计实验数字密码锁 17 交通灯控制器 18实验一MAX –plusII及开发系统使用一、实验目的1、熟悉利用MAX-plusⅡ的原理图输入方法设计简单的组合电路2、掌握层次化设计的方法3、熟悉DXT-BⅢ型EDA试验开发系统的使用二、主要实验设备PC 机一台(中档以上配置),DXT-B3 EDA实验系统一台。
三、实验原理数字系统设计系列实验是建立在数字电路基础上的一个更高层次的设计性实验。
它是借助可编程逻辑器件(PLD),采用在系统可编程技术(ISP),利用电子设计自动化软件(EDA),在计算机(PC)平台上进行的。
因为本实验是在计算机平台上进行,因此实验方式,实验手段和实验仪器与传统的实验有很大的区别,主要体现在以下几个方面:1、实验器材集中化,所有实验基本上在一套实验设备上进行。
传统的实验每作完一个实验,实验器材基本上都要变动(个别除外)。
而做本实验时,只要在计算机上把不同的程序输进去,其它步骤所有实验都一致;2、实验耗材极小(基本上没有耗材);3、在计算机上进行,自动化程度高,人机交互性好,修改、验证实验简单;4、下载后,实验结果清晰;5、实验仪器损耗少,维护简单;下面,我们就本套实验设备做一个简单的介绍。
(一)Max+plusⅡ10.0的使用。
1、Max+PlusII软件的安装步骤:第一步:系统要求奔3CPU以上,128M内存以上,4G 以上硬盘,98 操作系统(98或Me操作系统才可以下载,其他操作系统下载必须安装驱动,否则只能仿真,如果大家只进行仿真的话,对系统没要求)第二步:安装点击安装可执行文件进行安装,安装完毕后会弹出一对话框,点击是或否都可以。
3.3 EDA实践3.3.1 EDA简介EDA技术(电子设计自动化-Electronic Design Automation)是电子信息技术发展的杰出成果,它的发展与应用引发了一场工业设计和制造领域的革命。
给企业带来了巨大经济效益。
EDA 技术是以计算硬件和系统软件为基本工作平台, 继承和借鉴了前人在电路、图论与拓扑逻辑和优化理论等多学科的最新科技的成果,它旨在协助电子设计工程师开发新的电子系统与电路、IC以及PCB产品时,利用计算机进行设计、分析、仿真、制造等工作,最大限度地降低成本、节省时间以及提高可靠性。
因此EDA技术已成为理工科专业学生必备技能之一。
EDA技术可以简单划分板级和芯片级,芯片级国内现阶段以FPGA/CPLD为主,着眼点在于微电子人才的培养。
板级EDA技术国内院校(包括本单位)一般以PROTEL 软件为基础讲授印刷电路板的计算机辅助设计,国际上也类似只是所使用的软件有所不同。
而对于板级EDA技术全程训练,限于学时和设备,仅有部分专业课程设计有所涉及,未能面向全体理工科专业学生,需要加以解决。
目前市场上有很多著名的EDA软件,包括ORCAD/PSPICE、P-CAD、PADS、PROTEL、EWB等。
在EDA实践课中选用了最新的Electronics Workbench(EWB)系列EDA软件,包括Multisim2001电路仿真软件和Ultiboard2001印制板设计软件。
使用Multisim2001电路仿真软件进行电路原理图的设计、绘制和仿真,可以很方便地利用其虚拟仪表或分析功能判断电路正确性,大大降低教师辅导的工作量和难度, Ultiboard2001印制板设计软件则可以很好地与Multisim2001串联使用完成印制板设计。
在此基础上可以进一步利用印制板快速制作系统和表面贴装系统进行板级EDA的全程训练。
Multisim2001是Interactive Image Technologies(Electronics Worbench)公司推出的以Windows为基础的板级仿真工具,适用于模拟/数字线路板的设计,该工具在一个程序包中汇总了框图输入、Spice仿真、HDL设计输入和仿真及其他设计能力。
数字系统EDA技术实验指导书EDA课程组序言《EDA技术及应用实验指导书》是与理论课程《EDA技术及应用》配套开出的,是电子信息类专业的一门专业实验课程,对电子信息类专业的学生具有非常重要的作用。
本实验课与理论课同时进行,同学们在做本实验之前必须具备以下的基础知识:1、数字电路的基础知识;2、电子计算机常用操作系统的使用方法;主要12、本实验课的目的学生学习完本实验课后,应达到如下的要求:1)能熟练使用本实验的配套EDA软件QuartusⅡ、ModelSim;2)掌握PLD 芯片的基本使用方法,能用现代数字系统的设计方法进行基本的数字系统设计;3)掌握图形编辑和VHDL文本编辑两种设计方法,重点是VHDL文本编辑;4)具备基本的开发能力,为后续学习打下坚实的基础。
实验规则为了维护正常的实验教学次序,提高实验课的教学质量,顺利的完成各项实验任务,确保人身、设备安全,特制定如下实验规则:一、实验前必须充分预习,完成指定的预习内容,并写出预习报告,预习要求如下:1、认真阅读本实验指导书,分析掌握本次实验的基本原理;2、完成各实验预习要求中指定的内容;3、熟悉实验任务。
二、实验时,认真、仔细的写出源程序,进行调试,有问题向指导老师举手提问;调试成功准备下载时,必须请示指导老师,得到允许方可下载。
三、实验时注意观察,如发现有异常现象(电脑故障或实验箱故障),必须及时报告指导老师,严禁私自乱动。
四、实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验数据、波形、逻辑关系及其它现象,记录的原始结果必须经指导教师审阅签字后,方可离开。
五、自觉保持实验室的肃静、整洁;实验结束后,必须清理实验桌,将实验设备、工具、导线按规定放好,并填写仪器设备使用记录。
六、凡有下列情况之一者,不准做实验:1、没有写预习报告者;2、实验开始后迟到10 分钟以上者;3、实验中不遵守实验室有关规定,不爱护仪器,表现不好而又不服从管理教育者;七、实验后,必须认真作好实验报告,下次实验时交实验指导老师批阅。
实验一 QuartusII 软件使用方法一、QuartusII简介QuartusII是Aitera公司推出的新一代开发软件,适合于大规模逻辑电路设计。
QuartusII支持多种编辑输入法,包括原理图输入法,VHDL、VerilogHDL 和AHDL的文本输入法,符号编辑输入法,以及内存编辑输入法。
QuartusII与MATLAB和DSP Buider结合可以进行基于FPGA的DSP系统开发,是DSP硬件系统实现的关键EDA工具,与SOPC Buider结合,可实现与SOPC系统开发。
二、设计流程2.1设计流程图图1-12.2创建工程首先建立工作库目录F:\ 0620101 \ sy1.(注意:文件夹名不能用中文。
)执行菜单File\New Preject Wizard命令,对“工程设置”对话框进行设置。
图1-2 工程设置图中第一行表示工程所在的工作库文件夹,第二行表示此项工程的工程名,工程名可以取任何其它的名,也可直接用顶层文件的实体名作为工程名,第三行是当前工程顶层文件的实体名。
单击Finish按钮,在工程管理窗中可以看到本工程项目的层次结构和各层次的实体名。
2.3设计输入2.3.1 VHDL文本输入选择菜单File\New,在New窗口中的Device Design Files中选择文件的类型为VHDL File (如图1-4所示)。
在VHDL文本编译窗中输入VHDL程序后保存,存盘文件名应该与实体名一致,扩展名为*.vhd。
图1-4 文件类型选择2.3.2 原理图输入在图 1-4中选择Block Diagram/Schematic File进入原理图编辑器。
如图1- 5所示。
图1-5 原理图编辑执行命令:Edit\Insert Symbol 或双击鼠标左键,将出现元件选择对话框,如图1-6。
进行器件选择和输入逻辑电路符号及进行电路连接,如图1-7。
绘制完成后,点击保存按钮,对原理图进行保存,扩展名为*.bdf。
《电子EDA技术》实验指导书实验一熟悉Protel DXP软件的操作一、实验目的(1)了解Protel DXP软件的组成与特点;(2)了解Protel DXP软件的运行环境;(3)熟悉Protel DXP的工作界面;(4)熟悉Protel DXP的各项菜单栏和工具栏的功能和操作;(5)掌握建立工程文件、原理图文件、元件库文件、PCB文件、元件封装文件及保存文件的方法,以及从当前工程中添加和去除文件的方法。
二、实验要求启动Protel DXP,进入Protel DXP设计环境,熟悉Protel DXP的工作界面,建立工程文件、原理图文件、原理图元件库文件、PCB 文件、元件封装文件及保存文件,了解各菜单项和工具栏的功能和操作。
三、实验内容1、熟悉Protel DXP的各项菜单栏和工具栏的功能和操作。
2、启动ProtelDXP,打开ProtelDXP自带例子4Port Serial Interface.PRJPCB中的电路原理图4Port Serial Interface.SchDOC,并将其工具栏和工作面板调整到各个不同位置。
激活(打开)Libraries 面板,将面板设定为自动隐藏。
然后关闭该文件。
3、新建一个工程MyPCBProject.PrjPCB。
4、在MyPCBProject.PrjPCB工程下新建原理图文件MySch.SchDoc、原理图库文件MySchLib.SchLib、PCB文件MyPCB.PcbDoc、PCB库文件MyPCBLib.PcbLib。
5、从MyPCBProject.PrjPCB工程中移去文件MySchLib.SchLib及MyPCB.PcbDoc6、再将文件MyPCB.PcbDoc添加到工程MyPCBProject.PrjPCB。
四、实验步骤参照教材上的相关步骤进行操作。
五、实验报告要求1、写出实验目的;2、写出实验要求;3、写出实现上述实验内容的步骤及方法;4、写出实验体会、收获及问题。
EDA技术实验指导书长沙学院电子与通信工程系2007年8月目录实验一简单逻辑电路实验 (1)实验二2选1多路选择器 (4)实验三D触发器设计 (5)实验四1位二进制全加器设计 (6)实验五4位加法计数器 (9)实验六7段数码显示译码器设计 (10)实验七带有复位和时钟使能的十进制计数器 (12)实验八带有并行置位的移位寄存器 (14)实验九较复杂电路的原理图设计 (16)实验十数控分频器的设计 (18)实验十一8位十六进制频率计设计 (20)实验十二基于LPM_COUNTER的数控分频器设计 (23)实验十五正弦信号发生器设计与LPM定制 (31)附录 (33)实验一简单逻辑电路实验一、实验目的1.学习Create-SOPC实验平台的使用方法;2.熟悉Quartus II 软件平台和使用VHDL 语言设计电路的方法;3.学习简单逻辑电路的设计、仿真和硬件测试。
二、实验内容运用Quartus II 集成环境下的VHDL文本设计方法设计半加器,进行波形仿真、引脚分配并下载到实验设备上进行逻辑功能验证。
三、实验步骤及参考程序1.创建个人实验文件夹(最好使用英文字母命名不要用中文或数字名称)如:D:\example2.运行Quartus Ⅱ软件。
3.创建一个VHDL设计文件:File -> New,在Device Design Files 中选择VHDL File。
在程序编辑窗输入VHDL程序并保存;在弹出对话框中输入文件名(必须和程序中实体名相同)并使下方小框内出现“√”,点击保存会弹出“是否创建新工程”提示信息如图1-1所示。
图1-1 图1-24.创建一个新工程:点击图1-1中“是”可进入创建工程向导(也可以File -> New project Wizard进入向导),此时看到的默认工程名、顶层实体名都为h_adder(其中工程名可换名但顶层实体名必与编写的程序实体名一致),如图1-2。
淮阴工学院EDA技术实验指导书编者:李慧电子信息工程系2008年7月5日目录实验教学系统介绍 (1)实验一字符显示电路 (9)实验二触发器 (12)实验三 BCD码加法器 (15)实验四多人表决器 (18)实验五频率计 (20)实验六计数器 (22)实验七乘法器 (23)实验八数字钟 (25)实验九熟悉PROTEL99环境 (26)实验十原理图设计 (29)实验十一元件制作与网络表操作 (31)实验十二印刷电路板设计 (34)实验教学系统介绍一、硬件系统:(一)PC机:要求586或以上的IBM PC微机或兼容机,内存需64MB以上,硬盘需1G以上(二)ZYE1502D型实验箱1、芯片下载板:Altera公司: EPM7128SLC84—15下载板(数字部分)Altera公司: EPF10K10LC84-4下载板(数字部分)Lattice公司:ispLSI1032E-70LJ下载板(数字部分)Lattice公司:ispPAC10-01PI下载板(模拟部分)Lattice公司:ispPAC20-01JI下载板(模拟部分)Lattice公司:ispPAC80-01PI下载板(模拟部分)Xilinx公司: XC95108-15PC84C下载板(数字部分)注:本实验箱数字模块部分以Altera公司的EPF10K10LC84-4下载板为标准配置,本实验指导书的实验均以该下载板为基础书写。
2、数码管显示:动态显示8位(M1-M8),静态显示4位(M5-M8);3、发光二极管输出:16位;4、输入位数(开关):16位;5、输入位数(按键):16位;6、时钟信号:由50MHz、12MHz、4.194304MHz晶振输出;7、喇叭一个;8、配有RS232接口;9、配有VGA接口;10、配有PS/2键盘接口;11、16×16点阵;12、配有并行A/D转换器ADC0809;并行D/A转换器DAC0832;13、配有存贮器62256;14、配有单片机(AT89C51)15、配有一片管理芯片EPM7128;16、含有一块通用下载模块;17、含有8038低频信号源输出模块;二、配套软件:Max Plus II10.2版1、运行环境 Win95/98或NT4.0 6、全仿真/功能仿真支持2、层次化设计支持 7、逻辑综合支持3、原理图输入支持 8、硬件编程/下载支持4、文本输入支持 9、原理图设计宏库基本库5、AHDL、VHDL输入支持 10、支持芯片 CPLD/FPGA系列如果要进行VHDL、Verilog HDL语言设计需要到当地的Xilinx代理商处索要一个合法的license.dat文件。
三、实验系统概述:CPLD/FPGA芯片及其设计技术,由于其体积小、容量大、I/O口丰富、可靠性高、功耗小、开发方便、价格低、风险小、周期短、节省物力,且芯片编程容易(在线可编程)等优点而被数字电路设计界广泛采用,现已成为设计界最流行的设计芯片之一。
本实验系统针对数字电路的设计及CPLD/FPGA技术有一总体上的概念。
对于能力较高的同学,本系统极其丰富的功能单元和组成,搭接的灵活性,使他们能够做出超出大纲要求的具有复杂性和创造性的综合实验。
同时该系统也是从事教学及科研的广大教师和电子工程师的理想开发工具。
希望您能从中得到裨益,并提出宝贵的改进意见。
四、CPLD设计过程框图:五、操作指南:1、开关、按键及指示灯KD1~KD16、K1~K16、KL1~KL16:主板下方有16个按键K1~K16;16个拨位开关KD1~KD16;16个发光二极管KL1~KL16。
每一个纵列的一组开关、按键、发光二极管与下载板上CPLD/FPGA的一个I/O口对应相连。
当与I/O口相对应的开关KDi作为输入使用时,开关拨向上,开关上方的发光二极管亮,表示开关向该I/O口输入一个逻辑量为“1”的高电平,拨向下时,表示“0”。
当需要用按键向I/O口输入一个短脉冲量时,首先需将开关拨向下方,按下键Ki后,发光二极管KLi亮,表示该按键Ki向对应I/O口输入了一个正脉冲。
注:将拨码开关AS1的(3)、(4)档拨向上(ON)时,对应的开关按键的输入有效;将拨码开关AS1的(3)、(4)档拨向下(OFF)时,对应的开关按键的输入无效。
2、发光二极管LED1~LED16及交通灯模块:在下载板数码管的下方有16个发光二极管LED1~LED16,它们分别与下载板上的16个I/O口相连。
另外交通灯的L1~L12和发光二极管LED1~LED12共用一个I/O口,因此在选择LED输出显示有效时,要使交通灯模块输出无效,此时LJ1的跳线接2,3脚。
当要做交通灯实验时要将LED输出显示设置为无效,并且LJ1的跳线接1,2脚。
注:将拨码开关AS1的(2)档拨向上(ON)时,对应的LED有效;将拨码开关AS1的(2)档拨向下(OFF)时,对应的LED无效。
3、静态显示数码管SM5~SM8:主板的正上方配有8只数码管其中SM5-SM8为静态显示,即每只数码管通过管理芯片EPM7128内部的译码器间接与下载板四个I/O口相连。
这四个I/O口输出BCD码。
4、动态显示数码管SM1~SM8:为增加数码管显示位数,使用了动态扫描电路方式,将静态显示中的数码管SM7、SM8对应的8个I/O口用于动态显示数码管的8个段,a、b、c、d、e、f、g、dp(小数点),将静态显示的数码管M5、M6对应的8个I/O口用于连接动态显示数码管的共阴端作位控扫描,如图1。
图1 动态扫描显示数码管连接图注:将拨码开关AS1的(1)档拨向上(ON)时,数码管动态显示;将拨码开关AS1的(1)档拨向下(OFF)时,数码管静态显示。
在不使用数码管时,一律将AS1的(1)拨向上。
5、时钟信号:主板上配有非常丰富的时钟信号,为实验提供了极大的方便。
在主板的左侧共有两组“时钟信号”。
(1)GCK1:第一组信号源为TP1~TP3,与下载板的GCK1相连通,频率有从低频到高频的全部24个信号源。
(2) GCK2:第二组信号源为TP4~TP6,与下载板的GCK2相连通,频率有从低频到高频的全部24个信号源。
注意:信号源的具体频率值可以参看主板上的丝印标识。
6、扬声器:主板上配有喇叭一个,位于主板的中央,与下载板上的I/O50端相连。
当向喇叭输入一个200Hz~2KHz的方波时,喇叭根据不同频率发出音响。
7、A/D转换器ADC0809:主板配有并行A/D模数转换器ADC0809,可完成数据采集等实验课题。
ADC0809为学习并行A/D模数转换器提供了实践环境。
当使用ADC0809时,需将拨码开关AS1的(6)档、JS1的(6)(7)档拨向上,模拟输入信号可通过AIN0端口送入ADC0809的信号输入端,也可通过电位器JW1获得模拟量信号。
当不使用ADC0809时需将AS1的(6)档、JS1的(6)(7)档拨向下,并且JS1的(5)档拨向上。
8、D/A转换器DAC0832:主板上配有D/A数模转换器DAC0832。
可完成波形发生器等实验课题。
DAC0832为学习并行D/A数模转换器提供了良好的实践环境。
当使用DAC0832时,需将拨码开关JS1的(1)(5)(8)档拨向上;当不使用DAC0832时需将拨码开关JS1的(1)(5)(8)档拨向下。
9、RS-232串行接口主板上有一个RS-232串行接口电路MAX232转换部分,该电路把下载板上的CPLD/FPGA 的TTL电平转换成RS-232电平,并且通过主板上RS232插座与其它设备通讯接口相连。
10、VGA接口主板上配有VGA接口,可用于做彩条信号发生器、方格信号发生器以及图像显示的高难度实验,VGA与下载板的连接关系如图2所示。
VGA接口的1、2、3号引脚分别为红、绿、蓝三色信号端。
13、14号引脚为场扫和行扫信号端。
图2 下载板与VGA接口连接关系图11、PS/2接口主板上配有PS/2鼠标键盘接口,可用于做接收键盘数据的高难度实验,PS/2与下载板的连接关系如图3所示。
图3 下载板与PS/2接口连接关系图12、单片机(89C51)与FPGA/CPLD的连接当单片机与FPGA/CPLD相连进行数据传送时,需将拨码开关AS1的(5)档向上拨动(ON),不用时将AS1的(5)档向下拨动(OFF)。
单片机的P0口与FPGA/CPLD的I/O40~I/O47相连;单片机的P1口与FPGA/CPLD的I/O32~I/O39相连;单片机的P2口与FPGA/CPLD的I/O16~I/O23相连。
13、RAM(62256)与FPGA/CPLD的连接当RAM62256有效时,需将拨码开关AS1的(7)档向上拨动(ON),不用时将AS1的(7)档向下拨动(OFF)。
14、管理芯片(F7128)为增加该实验开发系统功能,本实验箱增加了一片管理芯片EPM7128SLC84,它代替了实验板上的部分硬件电路,并控制部分通信口的通信和功能转换,所以在使用该设备时,严禁将该芯片拔下或改动芯片内部的程序,防止使整个实验系统无法正常工作。
15、通用下载模块该模块为CPLD/FPGA器件的通用下载电路模块,可以对ALTERA、LATTICE、XILINX的公仅适用于5V工作电压的FPGA和CPLD;对于低电压的FPGA/CPLD的下载和配置必须连接另一个接口座ByteblasterMV。
16、点阵模块在本实验箱中还提供了16×16点阵模块,其工作原理参考实验十七。
17、AS1、JS1的作用及模式的使用在主板上有一个功能切换部分,AS1、JS1为拨码开关,主板把相关的输入输出器件分成若干组。
是否与下载板的对应I/O口相连靠连接AS1、JS1的拨码而定。
由于下载板上的CPLD/FPGA的I/O口大部分是分时复用,为避免相互干扰,靠AS1、JS1拨码切换。
AS1控制功能列表如下:注1:当WR1信号连接到I/O51上时,需将按键开关K17上KJ1的跳线取下;当要使用开关K17时,则连上KJ1处的跳线。
注2:具体的外围硬件与CPLD/FPGA的I/O口连接请参看本书附录和原理图集。
六、注意事项1、实验系统各种硬件设备的安装均应在微机和实验平台断电的情况下进行,严禁带电操作。
2、电源的打开顺序是:先打开交流开关,再打开直流开关,最后打开各个模块的控制开关。
电源关掉的顺序刚好与此相反。
3、实验箱电路板上所有的芯片出厂时都经过严格检查,因此在做实验时切忌随意拔插芯片。
4、安装下载板时注意双排插针与双排插槽要一一对好后再插,不要强行拔插,以免无法进行实验,甚至损坏器件。
5、在拔连接计算机并口的下载电缆线时,要拔插壳,不要直接去拉电缆线,否则会使连接在插壳内的线断掉,造成文件无法下载。