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LH-E210 EDA技术设计实验箱

关键词：

电工、电子、电气、电子信息、计算机硬件和控制类教学实验设备。

所属分类：

EDA/SOPC设计实验系列

LH-E210 EDA技术设计实验箱

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LH-E210 EDA技术设计实验箱

LH-E210 EDA技术设计实验箱

一、系统概述

本公司EDA技术设计实验箱是工科专业进行EDA课程教学实验以及课程设计的必备工具，系统由六部分组成，包括：可编程逻辑器件（FPGA）部分、外围接口部分、扩展接口部分，创新设计组件和配套软件。采用虚实结合实验方式,配以自主研发软件平台,实验内容丰富生动形象，能够大大的激发学生的兴趣，使学生老师在教学的过程中能够寓教于乐，同时在学习EDA的同时可以加强对控制、通信、电子电路等课程进行加深，让学生学有所得。

二、结构特点

1、FPGA采用ALTERA CycloneIV系列中的EP4C6用户可更换其它核心板

2、核心板自带SDRAM与FLASH，可用于NIOSII、IP CORE设计验计

3、FPGA核心板板载USB-Blaster下载调试模块，只需要一根USB连接线即可进行程序的加载调试

4、FPGA主芯片I/O口完全开放，用户可以任意定义

5、核心板提供7路8位信号10位连接端口，学生进行外部模块与核心板的连接，同时对外部模块进行供电

6、核心板提供一路50M的系统时钟和系统复位电路

7、FPGA核心板单5V供电，用户可使用FPGA核心板进行其它教学科研设计

8、丰富的实验模块，既有基础数字电路实验资源，又有控制类、接口类、通信类的实验模块

9、二个时钟源，四路输出，每路相对独立， 24MHZ—1HZ的频率能满足用户要求

10、实验导线以10位排线形式，不用繁琐的单根连接方式

11、创新设计组件

基于FPGA设计技术，由Altera Cyclone IV EP4CE6E、嵌入式STM32和时钟电路、USB通信电路等组成。可以结合教学内容设计实验，便于和课堂教学相配套，改变课堂讲一套、实验做另外一套的状况。既可以支持设计型、创新型实验，也可用设计好的电路进行原理验证型实验，便于实施多层次的实验教学。

三、系统组成

1、系统核心板组成（可以扩展其它核心板）

1）标配的FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneIV系列中的EP4CE6E22C8N

2）FPGA内门电路高达10万门，内部使用RAM作电路结构，速度高达几百MHZ，且可任意规划更改电路，是一个可随心所欲的设计芯片

3）8M-Byte SDRAM

4）4M-Bits EPCS4

5）JTAG编程调试接口

6）USB-Blaster下载调试模块

7）7个扩展接口，扩展FPGA共56个IO接脚

8）50M系统时钟输入

9）一路复位电路模块

10）5V/DC电源输入接口

2、系统底板组成

1）8 位拨动开关输入模块

2）8位按键开关输入模块

3）4*4矩阵键盘输入模块

4）8位LED显示模块

5）8*8点阵显示模块

6）128*64点阵图形液晶显示模块

7）1602字符液晶显示模块

8）8通道8位并行AD转换模块

9）2路8位并行DA转换模块

10）幅度、频率可调的信号源输出

11）蜂鸣器、喇叭输入接口模块

12）1个四向模拟交通灯控制模块

13）1个四相步进电机控制模块

14）1个速度可控、可测直流电机模块

15）1个VGA接口

16）2个UART串行通信接口

17）2个PS2接口模块

18）24MHZ—1HZ频率的脉冲输出

19）设计有10位导线通断测试电路，方便实验导线的在板测试

20）创新设计组件

①基于FPGA的设计技术，结合教学内容设计实验，便于和课堂教学相配套，改变课堂讲一套、实验做另外一套的状况。既可以支持设计型、创新型实验，也可用设计好的电路进行原理验证型实验，便于实施多层次的实验教学。其硬件由逻辑控制芯片Altera Cyclone IV EP4CE6E、嵌入式STM32 CPU芯片、时钟和USB通信电路等组成。和电脑采用标准USB接口链接。

②虚实结合实验方式：采用自主研发软件平台，配套创新设计模组，实现虚实结合的实验方式。通过USB接口与计算机连接。

③数字电路实验设计界面的自定义：具有真实感的实物操作界面和基于原理框图的操作界面。用户可自定义数字电路实验操作界面，实验调试软件终身免费升级。

④实验过程的可视化：提供实验电路设计的人机交互平台，实现实验过程的可视化。

⑤提供完整的实验资源包：配套数字电路基础实验和课程设计源代码和PPT；后期协助用户开发新的实验课程，课程资源支持远程演示或浏览。

四、配套软件

1、QUARTUSII11.0开发软件，支持多种语言输入，自带LICENSE

2、可视化虚拟设计调试软件

1）不仅具有真实感的虚拟实验板，并且独创基于原理图的虚拟实验板，使学生将注意力集中在实验原理上，无需将精力消耗在开关等元件与原理的对应上，提高实验效率。系统提供虚拟实验板设计工具，用户可为自己的实验定制虚拟实验界面。

2）学生所有的操作都可以在计算机的虚拟界面上完成，甚至不需要实验板具有实际的开关按键、指示灯数码管等元件，从而极大地降低了实验板的故障率和日常维护成本。

3）基于FPGA的复杂数字系统实验，如存储器、I/O口、CPU等设计，可动态显示运行状态。内部状态通过调试电路传递到用户界面，以数据记录和图形化两种形式显示。高亮显示当前有效的控制信号、变化的数值以及信息流动，方便学生调试设计，加深对指令执行过程的理解。也可用于教学演示。

4）基于FPGA的复杂数字系统设计调试，支持单步、断点、指令单步、断点、全速等运行方式。可通过软件界面输入、查看和保存相关内容。

五、实验项目

基础设计实验

1、基于QUARTUSII图形输入电路的设计

2、基于VHDL格雷码编码器的设计

3、含异步清零和同步使能的加法计数器

4、八位七段数码管动态显示电路的设计

5、数控分频器的设计

6、图形和VHDL混合输入的电路设计

7、基本触发器的设计

8、可控脉冲发生器的设计

9、基于VHDL的抢答器的设计

10、基于VHDL的表决器的设计

11、正负脉宽调制信号发生器设计

11、矩阵键盘接口电路的设计

12、AUDIO电子音乐实验

13、直流电机的测速实验

14、步进电机驱动控制

15、交通灯控制电路实验

16、PS2接口键盘显示实验

17、VGA彩条信号发生器的设计

18、数字频率计的设计

19、多功能数字钟的设计

20、电梯控制的设计

21、AD/DA转换实验

创新设计实验

1、最小NUISII系统设计

2、设计一个带SDRAM和FLASH的NIOSII系统

3、FLASH读写操作-流水灯的设计

4、密码器设计

5、多功能运算电路

6、算术逻辑单元

7、数据通路

8、存储器

9、硬布线控制器

10、微程序控制器

11、高速缓冲存储器

12、中断控制器

六、配置清单

序号	名称	说明	数量
1	LH-E210实验主机箱	含详细技术指标里全部硬件	1台
2	10芯排线	长0.3-0.5米	7根
3	交流电源线	长1.5米	1根
4	USB连接线	长1.5米	1根
5	实验指导书		1套
6	保险丝	2A	2支
7	保修卡/合格证		1套