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大規(guī)模EDA/SOPC綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)

    SOPC(即基于FPGA的片上系統(tǒng))和SOC(片上系統(tǒng))解決方案是現(xiàn)代電子技術(shù)和電子系統(tǒng)設(shè)計的匯聚點和發(fā)展方向，它將EDA技術(shù)、計算機設(shè)計技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、DSP及數(shù)字通信系統(tǒng)等，在技術(shù)上溶為一體，在結(jié)構(gòu)上凝為一片，即片上系統(tǒng)及其設(shè)計技術(shù)。
      隨著EDA技術(shù)的發(fā)展和大規(guī)?？删幊唐骷阅艿牟粩嗵岣?，SOPC的開發(fā)與應(yīng)用不僅成為可能，而且已被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。一方面，SOPC在極大地提高了電子系統(tǒng)性能價格比的同時，還開辟了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域,如高端的數(shù)字信號處理、通信系統(tǒng)、軟件無線電系統(tǒng)的設(shè)計、微處理器及大型計算機處理器的設(shè)計等等；另一方面，由于SOPC基于EDA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計語言和系統(tǒng)測試手段、規(guī)范的設(shè)計流程與多層次的仿真功能以及高效率的軟硬件開發(fā)與實現(xiàn)技術(shù)，使得SOPC及其實現(xiàn)技術(shù)無可爭議地成為現(xiàn)代電子技術(shù)*具時代特征的典型代表。與基于ASIC的SOC相比，SOPC具有更多的特點與吸引力，它不僅在實用中具有開發(fā)軟件成本低、硬件實現(xiàn)風(fēng)險低、產(chǎn)品上市效率高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可重構(gòu)及硬件可升級等優(yōu)勢，而且具有設(shè)計者易學(xué)易用、高附加值產(chǎn)品設(shè)計成本低等優(yōu)勢。對于教學(xué)與實驗來說，SOPC更是一個技術(shù)與理論的匯聚點。
一、適用范圍
       大規(guī)模EDA/SOPC綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)不僅適用于普通數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計課程的教學(xué)要求（可涵蓋所有可編程數(shù)字電路設(shè)計實驗），并且提供新一代嵌入式系統(tǒng)SOPC設(shè)計課程的相關(guān)實驗。該系統(tǒng)使用Altera公司提供的的Nios軟核以及SOPC軟硬件集成開發(fā)環(huán)境，可以較快地用于嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。
相關(guān)實驗包括：輸入與輸出實驗（串口、鍵盤、LED、LCD），USB通訊實驗，AD/DA轉(zhuǎn)換實驗等。實驗系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，各模塊可以獨立使用，也可以組合使用，易于擴展和修改，可滿足實驗的各種不同要求。
適用于各大專院校，尤其是計算機、自動控制、通訊、無線電等相關(guān)專業(yè)開設(shè)數(shù)字系統(tǒng)及嵌入式系統(tǒng)等實驗教學(xué)使用。
二、硬件資源
1. Cyclone™ 系列FPGA器件EP1C12Q240（包括12,060Les，相當(dāng)于30萬門左右）
2. 配置芯片：EPCS4，4Mbit儲存量，支持AS和JTAG兩種配置模式
3. 512k SRAM(16位)
4. 2M FLASH(8位)
5. 2個 RS232串行接口
6. 1個PS/2接口
7. A/D+D/A通用擴展模塊
8. A/D、D/A高速擴展模塊
9. 1個雙通道音頻輸入/1個雙通道音頻輸出接口
10. 8個7段數(shù)碼管
11. 8個LED
12. 八位電平開關(guān)
13. 彩屏顯示模塊
14. 4×4鍵盤矩陣
15. USB的擴展模塊 
16. 8色VGA接口
17. 交通燈模塊
18. 下載 電纜Byterblaster II
19. 開發(fā)環(huán)境： Altera Quartus II& SOPC Builder
三、實驗項目
1. 門電路設(shè)計與仿真
2. 組合邏輯電路設(shè)計與仿真
3. 觸發(fā)器電路設(shè)計與仿真
4. 時序邏輯電路設(shè)計與仿真
5. 加法計數(shù)器電路設(shè)計
6. 譯碼電路設(shè)計
7. 3-8譯碼器電路設(shè)計
8. 優(yōu)先編碼器74LS148設(shè)計應(yīng)用
9. 74LS164控制電路設(shè)計
10. 全加器設(shè)計
11. 分頻電路設(shè)計
12. 12歸1電路設(shè)計
13. 用硬件描述語言進行數(shù)字鐘設(shè)計
14. 串行掃描顯示電路設(shè)計
15. BCD碼轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
16. 16進制數(shù)轉(zhuǎn)換10進制電路設(shè)計
17. LPM使用及乘法器的設(shè)計
18. 模擬交通燈電路設(shè)計
19. 4×4 陣列式鍵盤掃描顯示設(shè)計
20. USB接口設(shè)計實驗
21. 音頻接口模塊實驗
22. PS2接口設(shè)計實驗
23. VGA顯示設(shè)計
24. FPGA與計算機雙工通信實驗
25. 串行接口控制雙色LED顯示實驗
26. AD轉(zhuǎn)換實驗
27. DA 轉(zhuǎn)換實驗
28. 步進電機驅(qū)動實驗
29. 直流電機驅(qū)動實驗
30. 實用電梯控制器設(shè)計
31. 液晶顯示實驗
32. 建立NiosⅡ嵌入式處理器硬件系統(tǒng)
33. NiosⅡ軟件設(shè)計與運行流程
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