HL-SZXT 數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 

一、系統(tǒng)組成

1、電源： 交流輸入：220V±10% 、50Hz

      固定直流輸：出5V/2A、±12V/0.5A ；

2、手動(dòng)單脈沖電路2組：每組可同時(shí)輸出正負(fù)兩個(gè)脈沖，脈沖幅值為TTL電平。

3、連續(xù)脈沖源：0～100KHz。

4、固定頻率脈沖源4路，輸出為TTL電平：1Hz、8Hz、32Hz、1KHz；

5、時(shí)序脈沖發(fā)生電路及啟停控制電路�？僧a(chǎn)生四路脈沖信號(hào)，脈沖周期與輸入的時(shí)鐘信號(hào)相同，四個(gè)脈沖之間依次相差1個(gè)輸入時(shí)鐘周期。

6、10位邏輯電平輸入開關(guān)：可輸入低電平‘0’、高電平‘1’（為正邏輯）。

7、10位邏輯電平指示燈：指示燈亮表示高電平‘1’，指示燈滅表示低電平‘0’。

8、數(shù)碼管顯示：四位由七段LED數(shù)碼管組成的BCD碼譯碼顯示電路，及1位七段LED數(shù)碼管。供數(shù)字鐘、日歷等實(shí)驗(yàn)顯示用。

9、揚(yáng)聲器及驅(qū)動(dòng)電路。可用作時(shí)鐘報(bào)時(shí)、報(bào)警及音樂演奏的發(fā)聲裝置。

10、可變電位器3只，阻值分別22K，50K，100K。

11、BCD拔碼開關(guān)2組

12、邏輯筆

13、基本門電路實(shí)驗(yàn)區(qū)：面板上畫有電路原理圖。

（1）JK觸發(fā)器4組    （2）D觸發(fā)器4組  （3）與門4組

（4）或門4組   （5）與非門4組   （6）異或門4組

（7）四輸入與非門2組  （8）非門6組   （9）NE555電路1組

14、開放實(shí)驗(yàn)區(qū)，用于擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)使用。

（1）20芯圓孔插座只，16芯圓孔插座2只，14芯圓孔插座2只，8芯圓孔插座1只

（2）分立元件接插區(qū)，可接插電阻、電容、穩(wěn)壓管、二極管、三極管等元器件，方便擴(kuò)展。

15、EDA實(shí)驗(yàn)單元，采用大容量的Altera FPGA芯片EP5CSEMA5作為核心板。

16、EP5CSEMA5核心板資源：

（1） FPGA核心器件：Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6 Device，85K可編程邏輯資源LEs, 內(nèi)嵌4450K個(gè)存儲(chǔ)器模塊，6 個(gè)高性能分?jǐn)?shù)分頻Fractional PLLs, 2個(gè)硬核內(nèi)存控制器；

（2）支持64MB (32Mx16)SDRAM控制器；

（3）支持多端口1GB (2x256Mx16)DDR3 SDRAM控制器（高達(dá)533 MHZ的DDR3 、集成ECC支持）；

（4）基于ARM的硬核處理器系統(tǒng)(HPS)：內(nèi)置800 MHz, 雙核ARMCortex™-A9 MPCore™ 處理器；512-KB共享L2高速緩存；64 KB的Scratch片內(nèi)RAM；

（5）嵌入式USB-Blaster II (JTAG)配置電路和電纜（通用B型USB接口）；支持EPCS128閃存(PFL)配置；

（6）兩個(gè) USB 2.0 Host 接口；一個(gè)USB轉(zhuǎn)UART 接口；支持10/100/1000 千兆以太網(wǎng)接口；帶有PS/2 鼠標(biāo)/鍵盤接口；帶有IR 收發(fā)器

（7）配備兩個(gè)40-pin擴(kuò)展接口；一個(gè)10-pin ADC輸入；一個(gè) LTC 鏈接器(支持(SPI) 主控器,I2C 協(xié)議傳輸和通用IOpin )；4 個(gè)用戶自定義按鈕 (FPGA x4)；10 個(gè)用戶自定義開關(guān)(FPGA x10)；11 用戶自定義LEDs (FPGA x10 ; HPS x 1)；2個(gè)硬核處理器系統(tǒng)按鈕；6個(gè)七段數(shù)碼管；

（8）24-bit VGA顯示輸出；

（9）音頻部分：支持24-bit 音頻編碼，帶有l(wèi)ine in、out、microphone輸入接口；

（10）硬核處理器系統(tǒng)帶有三軸加速度傳感器

（11）12V DC輸入

二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（一）數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)

1、門電路的邏輯功能及測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2、組合邏輯電路（半加器、全加器及邏輯運(yùn)算）實(shí)驗(yàn)

3、觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)（一） R-S、D、JK

4、觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)（二） 三態(tài)輸出觸發(fā)器、鎖存器

5、時(shí)序電路測(cè)試與研究

6、集成計(jì)數(shù)器及寄存器實(shí)驗(yàn)

7、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器實(shí)驗(yàn)

8、波形產(chǎn)生器及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)

9、555時(shí)基電路實(shí)驗(yàn)

可選做如下實(shí)驗(yàn)

10、晶體管開關(guān)特性、限幅器與鉗位器實(shí)驗(yàn)

11、TTL門電路參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)

12、CMOS門電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)

13、A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)驗(yàn)

14、時(shí)序電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

15、四路優(yōu)先判決電路實(shí)驗(yàn)

16、智力竟賽搶答器實(shí)驗(yàn)

17、電子秒表實(shí)驗(yàn)

18、3位半直流數(shù)字電壓表實(shí)驗(yàn)

19、數(shù)字頻率計(jì)實(shí)驗(yàn)

20、拔河游戲機(jī)實(shí)驗(yàn)

21、隨機(jī)存儲(chǔ)器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

22、8路搶答器電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

23、數(shù)字鐘電路的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

24、交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

25、汽車尾燈控制電路

26、籃球競(jìng)賽30S計(jì)時(shí)器

（二）EDA器件開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

1、 單元電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1.1  組合邏輯3-8譯碼器的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)1.2  半加器

實(shí)驗(yàn)1.3  全加器

實(shí)驗(yàn)1.4  全減器

實(shí)驗(yàn)1.5  4位向量加法/減法器

實(shí)驗(yàn)1.6  向量乘法器

實(shí)驗(yàn)1.7  數(shù)據(jù)比較器

實(shí)驗(yàn)1.8  多路數(shù)據(jù)選擇器

實(shí)驗(yàn)1.9  編碼器

實(shí)驗(yàn)1.10  譯碼器

實(shí)驗(yàn)1.11  二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成BCD碼

實(shí)驗(yàn)1.12  BCD碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼

實(shí)驗(yàn)1.13  BCD碼轉(zhuǎn)換成格雷碼

實(shí)驗(yàn)1.14  組合邏輯電路的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)1.15   簡(jiǎn)單狀態(tài)機(jī)

實(shí)驗(yàn)1.16  串入/并出移位寄存器

實(shí)驗(yàn)1.17  并入/串出移位寄存器

實(shí)驗(yàn)1.18  多功能寄存器

實(shí)驗(yàn)1.19  單脈沖發(fā)生器

實(shí)驗(yàn)1.20  節(jié)拍脈沖發(fā)生器

實(shí)驗(yàn)1.21  奇偶檢驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1.22  計(jì)數(shù)器

實(shí)驗(yàn)1.23  7段數(shù)碼管顯示

實(shí)驗(yàn)1.24   數(shù)字鐘

實(shí)驗(yàn)1.25  秒表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1.26   VGA接口驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

2、 Nios軟核實(shí)驗(yàn)： 　

實(shí)驗(yàn)2.1   Nios軟核的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)2.2   外設(shè)模塊的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)2.3   Qsys應(yīng)用系統(tǒng)的生成

實(shí)驗(yàn)2.4   Nios II軟核驗(yàn)證以及Nios II IDE軟件的介紹

實(shí)驗(yàn)2.5   Qsys系統(tǒng)的PIO驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)2.6   7段數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2.7   按鍵及撥碼開關(guān)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2.8  LTC2308 AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)2.9  基于QSYS的uC/OS-II操作系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

三、實(shí)驗(yàn)室配置方案

實(shí)驗(yàn)室每人每套配置方案(二人為一組，一組用一張實(shí)驗(yàn)桌)

1、HL-SZXT  必配 1臺(tái)。

2、示波器  自配 1/2臺(tái)。

3、萬用表  自配 1只。

4、實(shí)驗(yàn)桌  自配 1/2張。

5、實(shí)驗(yàn)椅  自配 1  張。