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SOPC实验开发系统

发布时间:2013/4/21 13:46:46 来源:郑州威科特电子 点击:

一、功能介绍

      EL-SOPC4000实验箱是集EDA SOPC 开发为一体的综合性实验箱,它不仅可以独立完成各种EDA 设计,也可以完成多种SOPC开发。

      CPU适配器E-Pay-SOPC配合EL-SOPC4000底板,可完成各种基本的EDA实验。由于CPU适配器E-Pay-SOPC本身具有E_PLAY接口,只需提供电源即可独立完成功能测试,也可控制用户开发的E_PLAY接口模块。由于EL-SOPC4000底板加入了两路E_LAB外扩接口,可以配合公司现有的多种E_LAB模块,来完成大学生毕业设计、电子设计竞赛、及创新设计,同时该系统也是从事教学及科研的广大教师和工程师们的理想开发工具,具有极高的灵活性,开放性和可开发性。

二、结构简介

      EL-SOPC4000型实验系统硬件由主CPU适配器E-Pay-SOPC板、集成外部资源的EL-SOPC4000底板、及外扩E_LAB接口组成。系统组成框图如下:

EL-SOPC4000系统组成框图

以下是各电路模块

1. 主适配器:

      具有E_PLAY接口的E-Pay-SOPC适配器,主芯片采用Altera公司的Cyclone系列EP1C6EP1C12CycloneII系列EP235CycloneIII系列EP3C5EP3C10EP3C16EP3C25EP3C80CycloneIV系列EP4CE6EP4CE22等。

2. 扫描驱动类接口:

(1) 8位数码管显示模块

(2) 16×16 LED点阵

(3) 4×4矩阵键盘输入模块

(4) 8寸液晶显示模块

3. 通用数字式接口:

(1) 16位按键输入模块,20位拨码开关输入模块

(2) 12个交通灯,4个用于声光实验的LED灯,均是高电平驱动

(3) 8位用户LEDL1—L8,高电平驱动

(4) 用户可调时钟输出,可提供各种频率的时钟

(5) 16位从CPU引出的系统IO,用户可用其做二次开发

4. 模拟,数字器件及接口:

1SPI接口的A/D转换模块

2SPI接口的D/A转换模块

3CAN接口电路

5. 总线类接口:

1E_PLAY接口,连接CPU板到EL-SOPC4000实验箱底板

2E_LAB接口,在EL-SOPC4000实验箱底板上扩展接口,用于E_LAB扩展模块控制

6. 其它:

15路常用固定时钟输出

2)用于做声光实验的5V蜂鸣器

3EL-SOPC4000底板上有两片CPLD,采用Altera公司基于Flash工艺的MAX II芯片EPM1270

4RS232接口

5RS485接口

6VGA接口(E-Pay-SOPC适配器上)

7PS2接口(E-Pay-SOPC适配器上)

8USB接口(E-Pay-SOPC适配器上)

9UART接口(E-Pay-SOPC适配器上)

10)网络接口(E-Pay-SOPC适配器上)

三、实验项目:

1EDA实验部分:

l    数字逻辑电路设计实验

n   半加器

n   全加器

n   带进位输入的8位加法器

n   带进位的通用加法器

n   向量加法/减法器

n   向量乘法器

n   数据比较器

n   多路选择器、编码器、译码器

l    时序电路设计实验

n   计数器:增计数器、减计数器、并行加载通用增1/1计数器

n   状态机

n   移位寄存器:串入/并出、并入/串出

n   脉冲发生器等

l    通用接口电路

n   A/DD/A接口

n   7段数码管控制接口

n   16×16点阵控制接口

n    矩阵键盘控制接口

n    RS232接口

n    VGA接口实验(E-Pay-SOPC适配器支持)

n    UARTPS/2接口验证实验(E-Pay-SOPC适配器支持)

n    USB通信实验(E-Pay-SOPC适配器支持)

n    SRAM验证实验(E-Pay-SOPC适配器支持)

l     滤波器

n    多数决定的数字滤波器

n    数字加法滤波器

l     综合实验

n    数字时钟设计实验

n    秒表设计实验

2SOPC实验部分

I .SOPC系统的实现

NiosII软核的设计

外设模块的设计

SOPC系统的生成

II.SOPC系统的验证实验

Nios软核验证及Nios IIIDE软件介绍

SOPC系统的PIO验证实验

SOPC系统的FLASH控制器验证实验

SOPC系统的UART控制器验证实验

SOPC系统的PIO中断验证实验

SOPC系统的定时器验证实验

SOPC系统的定时器中断实验

III.SOPC系统的综合应用实验

4

6、扩展实验部分

      基于Nios IIE_LAB扩展模块实验

 

四、系统的特点简介:

1E_PLAY接口CPU适配器:只需单独提供电源,CPU板即可独立工作,在CPU板上集成有常用的一些外设资源,SRAMFlashSDRAMVGAUSBUARTPS2、以态网接口、4路按键、4LED4路拨码开关等,E-Pay-SOPC适配器本身就是一块功能强大的SOPC开发板。因为集成了公司自主开发的E_PLAY标准总线接口,所以具更很灵活的扩展性。

2CPLD资源整合:充分发挥EDA的潜力,在底板上用两片CPLD将底板资源有效的组合起来,将传统的EDA设计中需要较多管脚支持才能同时操作的外部资源,通过有限的总线连接起来,实验接线少,节省IO资源。

3、底板功能可配置:底板功能,用户在充分了解底板资源后,可以用VHDLVerilog等硬件描述语言编程对底板上两片CPLD自由配置。

4、总线/IO功能切换:通过CPU板上与底板相连的4位功能选择位来决定总线/多种IO方式,当在做普通的EDA实验时,CPU板到底板的E_PLAY总线接口做为IO功能使用,具体总线与底板上哪部分资源。

5、外扩E_LAB总线:配合公司多年来不断开发的各种E_LAB功能模块,可设计出更多的实验,自主创新设计,提高设计能力。

6、底板上集成了一个VGA接口的8寸液晶屏,最大分辨率为800x600。成完成各种图像显示和各种视频图像算法的开发。

五、适配器及配件说明

型号名称

说明

E-Play接口的SOPC开发板

ALTERA CycloneI,II,III,IV

ALTERA配件

下载电缆

六、成套实验系统配置

设备名称

型号或者说明

备注

EL-SOPC4000实验箱

在实验系统系列选择合适的型号

必配

SOPC适配板

ALTERA CycloneI,II,III,IV

必配

直连232串口线

即串口延长线

 

直连网线RJ45

网络延长线

 

USB连接线

两端都为扁头(不同于USB延长线)

 

SOPC下载线

兼容Altera ByteBlaster II

 

七、相关参数

实验箱外型尺寸(mm):470 x 315 x 90

工作电压: 220v ± 10%50Hz ± 1Hz

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