单片机CPLD/FPGA开发综合实验装置

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作者：管理员发布时间：2024-07-04 09:48:28

一、适用专业:
MYDPJ-08单片机CPLD/FPGA开发综合实验装置适用于研究生、本科、大专、职业技术学院及其中等专业技术学校的信息通信技术、应用电子技术、机电一体化、微机应用、数控技术、自动化、计算机原理与应用、仪表及控制、汽车工程等电子应用和微机控制的相关专业。
二、系统简述:
平台主要用于学习51/52系列单片机基础应用技术和综合应用技术，包含有单片机原理、各类控制技术、各种数据通信技术、系统设计技术。向用户提供众多外围器件和设备接口，可使用户快速掌握单片机原理及其实用接口技术，充分了解和掌握当今单片机领域流行的各种外设器件应用。同时学习MCGS工业组态软件的编程和控制技术（总线控制和位控制），把学生培养成为优秀的应用型人才，以适应不断创新的社会需求。
三、系统硬件组成:
1、计算机(自备)
2、实验台体材料为下部是铝木结构，留有电脑主机柜，四脚有滑轮，可移动可固定，台体参考尺寸1600×700×1500，以实物为准。
3、基于KEIL C51 单片机仿真器，USB/RS232兼容通信方式。
四、详细技术指标：
（一）、单片机硬件部分
1.基础接口电路
1）多路定时计数器8253A。
2）可编程并行输入/输出接口8255。
3）可编程键盘显示接口8279
4）可编程串行通信接口16C550
5）单片机系统简单I/O口扩展电路74LS273/74LS244。
6）看门狗电路MAX813
2.人机接口电路
1）8位LED发光管输出显示
2）8位开关量输出模块。
3）8个独立的LED数码管。
4）4×4矩阵键盘电路。
5）16×16点阵LED模块，由4个8*8点阵和驱动电路组成。
6）12864 LCD图形、中文、字符显示模块。
7）设计有3英寸TFT 液晶显示器，带触模屏。
8）两路带消抖±单脉冲产生电路。
9）1HZ-1MHZ分8路输出固定脉冲发生。
3. 外设执行部件
1）5V继电器控制、音乐发生器电路。
2）步进电机20BY及直流电机驱动与控制。
3）扬声器驱动电路。
4）蜂鸣器驱动电路。
5）光电测速模块电路。
4.通信接口电路
1）USB1.1(CH375)通信模块,支持HOST/SLAVE模式。
2）IRM5000红外无线通信模块
3）CAN-Bus通信模块，由SJA1000和TJA1050T专用芯片组成。
4）TCP/IP通信模块，含太网芯片RT8019和32K静态存储器。
5）RS232/RS485接口应用和电平转换电路。
6）I2C串行实时日历/时钟PCF8563。
7）I2C串行键盘显示控制器Zlg7290。
5.存储器电路
1）32K静态RAM 62256
2）串行存储器93C64读写电路
3）I2C串行存储器24C02应用电路。
4）IC卡读写（24C01)模块电路。
5）SST512K FALSH存储器电路。
6）SD卡读写电路。
6.数据转换
1）单路8位数字模拟转换接口DAC0832。
2）8路8位模拟/数字转换接口ADC0809。
3）串行8位A/D转换电路TLC549及其相关电路
4）串行10位D/A转换电路TLC5615及其相关电路
5）ISD1730PY语音录放模块、纸盆式电动扬声器及驻极体话筒。
6）数字温度传感器DS18B20，用于环境温度检测。
*7.虚拟示波器
1）真正的高速双通道存储虚拟示波器，可切换为单通道提高采样率。
2）带有实时X-Y示波器：自动同步显示功能。
3）存储功能：存储/栽入/分析历史波型。
4）输入模拟电压信号幅值由软件调整，勿需硬件开关切换。
5）带有幅频/相频特性专用虚拟示波器。可以保存波型文件，图片文件，方便插入在教学课件中。
8.单片机仿真器
配备USB接口的KEIL C51单片机仿真器，完全仿真P0-P3口，不占有片内任何资源。同时自带在线下载式单片机STC89C51，RS232或JTAG下载接口。
9.总线扩展接口
主板上留有外部总线扩展接口，可以扩展各种新型接口电路。
10.工作电源
+5V/2.5A；+12V/1 A；-12V/1A；-5V/1A。+5V主电源带过压、欠压、过流和电路保护
功能并可自动回复。
（二）CPLD/FPGA开发平台硬件部分
1、实验系统组成
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）1602字符液晶显示模块
7）8通道8位并行AD转换模块
8）2路8位并行DA转换模块
9）0～5V模拟量输出
10）蜂鸣器、喇叭输入接口模块
11）1个四向模拟交通灯控制模块
12）1个四相步进电机控制模块
13）1个速度可控、可测直流电机模块
14）1个VGA接口
15）2个UART串行通信接口
16）S51单片机最小系统模块
17）固定脉冲输出24MHZ-1HZ
2、CPU核心板详细组成
1）FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneIV系列中的EP4CE6E22C8N
2）FPGA内门电路高达12万门，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）板载USB-Blaster下载调试器，用户只需一根USB连接线即可完成程序的加载、固化、调试。
4）8M-Byte SDRAM
5）4M-Bits EPCS4
6）50M系统时钟
7）JTAG编程调试接口
8）7个HR-EXT标准扩展接口
9）四路时钟输入接口
10）1个复位按键
11）5V/DC电源输入接口
3、工作电源
实验系统工作电源5V/2A，12V/0.7A，带短路保护功能。
五、系统软件
1、WINDOWS 下KEIL C51软件环境，支持汇编和C语言的编程、编译、链接和源程序级调试和在线下载。
2、在线下载软件：STC_ISP_V479
3、近50个单片机应用设计例程
4、MAXPLUSII 10.XX、QUARTUS开发软件，支持多种语言输入，自带LICENSE。
六、实验项目（有配套实验指导书）
（一）单片机实验
1、单片机I/O口应用实验_P3.3口输入P1口输出
2、单片机I/O口应用实验_工业顺序控制
3、并行I/O接口8255应用
4、简单I/O口扩展
5、A/D转换实验
6、D/A转换实验
7、键盘显示控制器8279应用实验
8、步进电机控制实验
9、小直流电机调速实验
10、电子音响实验
11、继电器控制实验
12、数据存贮器扩展实验
13、8031单片机串行口应用实验_双机通信
14、8031串行口应用实验_与PC机通信
15、串行接口16C550应用实验
16、串行A/D转换器TLC549应用
17、串行D/A转换器TLC5615应用
18、单片机双机通信实验_用RS485总线
19、USB接口应用实验
20、16X16LED点阵显示实验
21、128X64 LCD液晶显示接口实验
22、数字温度传感器18B20实验
23、看门狗电路MAX708
24、I2C总线应用实验
（1）串行E2PROM的读写实验
（2）I2C智能卡读写实验
（3）串行键盘显示接口ZLG7290应用实验
（4）PCF8563串行实时时钟应用实验
25、定时计数器8253A应用实验
26、网络接口应用实验
27、CAN总线通信应用实验
28、ISD1730语音录放实验
29、红外接口通信实验
30、大容量NOR Flash与单片机的接口设计
31、TFT彩色液晶屏及触摸屏的应用
32、Small RTOS(51)1.12.1v使用
33、直流电机、步进电机闭环控制实验
34、液晶显示虚拟示波器实验
（二）CPLD/FPGA开发实验
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）键盘接口电路的设计
11）AUDIO电子音乐实验
12）直流电机的测速和速度控制实验
13）步进电机驱动控制
14）交通灯控制电路实验
15）PS2接口键盘显示实验
16）VGA彩条信号发生器的设计
17）数字频率计的设计
18）多功能数字钟的设计
19）电梯控制的设计
20）AD/DA转换实验
21）正负脉宽调制信号发生器设计矩阵
22)基于VHDL的表决器的设计
23)NIOSII IP CORE设计
最小NUISII系统设计
设计一个带SDRAM和FLASH的NIOSII系统
FLASH读写操作-流水灯的设计

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