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TRY-DE-1型 單片機·CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置

TRY-DE-1型  單片機·CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置

一、單片機·CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置產品概述

針對各高等院校須同時開設“單片機”和“CPLD/FPGA”教學的需求,本企業研發了TRY-DE-1型 單片機· CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置”。它集MCS-51單片機、CPLD/FPGA及綜合等技術于一體,提供了優化的軟件和硬件集成資源,適合“單片機原理及接口技術”、“CPLD/FPGA原理及其應用技術”教學大綱的要求,實驗系統提供了豐富的硬件接口電路和功能模塊,并提供各種接口電路的應用范例和測試程序以及詳細的應用說明,幫助用戶快速地掌握這些接口的應用方法,是各高等院校開展單片機、CPLD/FPGA教學、課程設計、電子設計競賽及科研開發的理想設備。TRY-DE-1型  單片機·CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置

二、單片機·CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置系統特點

1、MCS-51單片機系統

豐富的接口電路,這些單片機接口電路涵蓋了MCU的各個應用領域,并能夠提供用戶

領先的應用和設計的方法。CPU芯片引腳引出,可以任意的連接自己的實際應用系統。配有專業的SY-3000型高性能MCS-51硬件仿真器,64K數據空間、64K程序空間全部開放,不占用CPU資源,采用雙CPU模式,仿真CPU和用戶CPU獨立運行,具有編輯、編譯、下載、單步、跟蹤、斷點、運行等多種功能。上位仿真軟件支持匯編、C語言。可運行于WIN98/2000/NT/XP操作系統平臺。

2、CPLD/FPGA系統,包含數字和模擬EDA系統

數字EDA系統配有Altera公司的EP1K30器件,具有30000門的FPGA芯片,可兼容多種電壓內核芯片。也可配置Lattice公司的ISPLSI1032E器件,具有6000門的CPLD芯片。

模擬EDA系統配有Lattice公司的ispPAC系列器件,配套專用編程下載線和下載軟件。

3、可選配C8051F020單片機模塊,配備EC5仿真器。

4、可選配我公司專利產品DAQ數控式創新實驗平臺,可完成如四層電梯、交通燈控制、水塔水位自動控制等多達15個創新實驗。

三、單片機·CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置技術性能

1、輸入電源:單相三線220V±10%  50HZ

2、工作環境:溫度-10℃~+50℃  相對濕度<85%(25℃)  海拔<4000m

3、絕緣電阻:大于3MΩ

4、裝機容量:小于0.5Kva

5、外形尺寸:135cm×60clm×140cm,以產品實物為準

四、單片機·CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置系統配置

1.控制器單元掛箱:掛箱主要用于插接不同的CPU模塊。掛箱上包含了CPU模塊的接口插座和基本實驗電路及系統擴展電路,可單獨完成大部分的基本實驗,掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱連接。掛箱上的資源如下:

(1)    8155接口模塊 

(2)    8255接口模塊 

(3)    8279鍵盤顯示接口模塊

(4)    8253可編程定時器模塊

(5)    MAX813硬件看門狗模塊

(6)    I2C EEROM模塊

(7)    8250模塊

(8)    8251模塊

(9)    AT24C02存儲器模塊

(10)PCF8563日歷時鐘模塊

(11)單次脈沖模塊

(12)93C46串行EEPROM模塊

(13)紅外線收發模塊

(14)DS18B20數字溫度傳感器模塊

(15)開關量輸入模塊

(16)關量輸出模塊

控制器單元掛箱支持CPU模塊和譯碼模塊:

模塊名稱

  功能指標  

51系列CPU模塊

支持80C31、80C51,含32K SRAM、64K ROM組成數據總線、地址總線和控制總線 

Cygnal51CPU模塊(選配)

采用美國Cygnal公司的嵌入式單片機C8051F020芯片,含32K SRAM,組成數據總線、地址總線和控制總線   

譯碼模塊 

采用LATTICE公司的ispLSI1016E完成整個系統的譯碼工作

 

2.信號轉換單元掛箱:掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和控制器單元掛箱信號連接。

掛箱支持的模塊:

模塊名稱

功能指標

8位并行AD模塊

由AD0809模數轉換電路組成8路8位AD。

8位并行DA模塊

由兩只DA0832數模轉換電路組成2路8位DA。

12位并行AD模塊

由AD574模數轉換電路組成12位AD。

12位并行DA模塊

由TLV5613數模轉換電路組成12位DA。

I/O 擴展模塊

由兩塊74LS244芯片擴展成16路并行輸入電路。

由兩塊74LS273芯片擴展成16路并行輸出電路。

用74LS164芯片組成串轉并輸出電路。

用74LS165芯片組成并轉串輸入電路。

轉換模塊

用LM311實現V/F電路和F/V電路

用TLC549芯片組成串行AD轉換電路。

用TLC5615芯片組成串行DA轉換電路。

 

3.通信與打印機單元掛箱:掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接,打印機裝在掛箱的底板上。

掛箱支持的模塊:   

模塊名稱

功能指標

RS232/RS485/CAN總線通信模塊

由MAX232芯片組成RS232通信電路,MAX485芯片組成RS485通信電路。

由SJA1000芯片和TJA1050芯片組成CAN總線電路。

USB通信模塊

由1581芯片組成USB2.0通信模塊

網絡控制器模塊

采用RTL8019AS芯片

微型打印機(選配件)

微型打印機

 

4.顯示與鍵盤單元掛箱:掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。

掛箱支持的模塊:

模塊名稱

功能指標

靜態顯示模塊

由74LS164芯片驅動

動態顯示模塊

采用8位8段LED數碼管。

液晶顯示模塊

提供128*64點陣的液晶顯示屏

CPLD模塊

采用LATTICE公司1032芯片

4*4行列式鍵盤

公共鍵盤

 

5、對象掛箱(一) :掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。

掛箱支持的模塊:

模塊名稱

功能指標

繼電器模塊

由兩個5V繼電器、2個12V繼電器和2個24V繼電器組成。

光耦隔離模塊

由3個TLP521-4芯片組成12入12出。

LED顯示模塊

用16個LED燈組成邏輯電平測試電路

開關量模塊

用16個按鍵組成高低電平輸出電路

 

6、對象掛箱(二) :掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。

掛箱支持的模塊:

模塊名稱

功能指標

IC卡讀寫模塊

I2C總線實現IC卡的讀寫及識別

直流電機

帶驅動小直流電機,測速部分由1個霍爾傳感器組成

步進電機

采用四相步進電機,帶驅動電路

交通燈模塊

采用16個LED燈和四位數碼管組成。

語音處理模塊

采用1730專用語音芯片組成

PWM調制模塊

由324運放芯片組成,用于小直流電機調速

 

7、 EDA 掛箱(一)(數字EDA系統CPLD/FPGA)

模塊名稱

功能指標

CPLD器件:Lattice1032E(默認)

Lattice公司6000門CPLD

FPGA器件:EP1K30(選配件)

Altera公司30000門FPGA

VGA接口

VGA接口,接顯示器做彩條信號實驗

PS/2鍵盤接口

PS/2鍵盤接口邏輯設計

 

8、 EDA 掛箱(二)(模擬EDA系統)

LATTICE ispPAC系列器件IspPAC10及相關外圍、下載電路。

 

五、實驗項目

1、MCS-51單片機實驗項目:

軟件部分實驗:

1.清零程序田

3.拼字程序

5.數據排序實驗 

7.無符號雙字節快速乘法子程序

9.多分支程序

2.拆字程序

4.數據區傳送子程序

6.查找相同數據個數

8.多分支程序

10.電腦時鐘實驗

硬件部分實驗:

1.P1口亮燈實

3.P3.3口輸入,P1口輸出實驗

5.8255 A、B、C口輸出方波實驗

7.8255控制交通燈

9.并行ADC 0809轉換實驗

11.8279鍵盤顯示實驗

13.微型打印機實驗

15.語音芯片ISD173控制實驗(錄音)

17.繼電器控制實驗

19.8253方波實驗

21.16*16 LED點陣顯示實驗

23.8250可編程異步通訊接口實驗

25.單片機RS232/485串行發送實驗

27.DS18B20單總線溫度測量實驗

29.串行A/D TLC549轉換實驗

31.PCF8563  I2C日歷時鐘實驗

33.PWM脈寬調制實驗

35.74LS165并串轉換

37.AT24C02  I2C總線存儲器讀寫實驗

39.電子音樂演奏實驗

41.以太網TCP/IP協議接口實驗

43.LM331 F/V轉換實驗

45.AD574 12位并行模數轉換實驗

47.4*4行列式鍵盤實驗

49.8位動態顯示器實驗

51.模擬十字路口交通燈實驗

2.P1口轉彎燈實驗

4.工業順序控制實驗

6.8255 PA口控制PB口

8.簡單I/O擴展實驗

10.并行DAC 0832轉換實驗

*12.通用打印機實驗

14.I2C儲存卡讀寫實驗

16.語音芯片ISD1730控制實驗(放音)

18.步進電機控制

20.小直流電機調速實驗

22.128*64 LCD液晶顯示實驗

24.8251可編程通訊接口實驗

26.單片機RS232/485串行接收實驗

28.紅外線遙控收發實驗

30.串行10位D/A TLC5615轉換實驗

32.MAX813看門狗實驗

34.74LS164串并轉換

36.LM331 V/F轉換實驗

38.串行存儲芯片93C46讀寫實驗

40.CAN總線通訊接口實驗

42.USB2.0通訊接口實驗

44.LM331 V/F轉換實驗

46.TLV5613 12位并行數模轉換實驗

48.8位靜態顯示器實驗

50.光耦隔離模塊實驗

2.CPLD/FPGA模塊實驗

基本實驗:

1、七人表決器

3、BCD碼加法器

5、格雷碼變換器

7、設計74LS160功能模塊計數器

9、可控脈沖發生器

11、語字母顯示實驗

13、序列檢測器

15、正負脈沖數控調制發生器

2、四位加法器

4、格雷碼變換器

6、觸發器(D,JK)

8、多模加減計數器

10、簡易數碼鎖

12、八位乘法器

14、可變模16位加法計數器

16、秒表設計實驗

模塊實驗:

17、A/D 0809模數轉換器實驗

19、(19)步進電機控制實驗

21、16*16 LED點陣顯示實驗

23、4*4鍵盤擴展實驗

25、電子音樂演奏實驗

27、RS232串口接收實驗(RECEIVE)

29、異步串口通訊(UART)

31、波形發生器實驗

18、D/A 0832數模轉換器實驗

20、小直流電機轉速控制

22、VGA接口彩條信號實驗

24、128*64 LCD液晶顯示實驗

26、RS232串口發送實驗(SEND)

28、PS/2鍵盤接口邏輯設計

30、串行A/D轉換實驗TLC549

32、存儲器讀寫實驗

 

模擬EDA實驗:

33、IspPAC10增益的設定與調整

35、IspPAC10二階濾波器的實現

37、IspPAC10在Single-Ended中的應用

34、IspPAC10增益的放大與衰減

36、IspPAC10電橋測量實驗

38、IspPAC10實現溫度監測

 

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