一、系统概述
本实训开发系统是为学生对CPLD/FPGA从基础理论知识向工程实践应用提供一个开发探索的实训平台,使学生能熟悉掌握开发工具,掌握可编程开发思想和体系结构,熟悉应用相应开发环境通过原理图、语言等开发方式开发出适合特定功能的芯片或者系统。通过与单片机(外置功能模块)掌握联合开发思想与构架,具备一定的实践开发能力。
核心板主要包含核心功能芯片(FPGA/CPLD芯片等),必要的电源管理电路与时钟电路,必要的信号调理,必要的保护电路,多余引脚全部通过扩展插座方式外引。底板综合多种接口电路和应用电路,适配多种核心板,可以实现多种平台结构的兼容型(单片机。FPGA/CPLD/SOPC,ARM核心板等),从而以一套底板,兼容多种开发系统的功能,通过更换核心板实现模块电路功能的改型,快速改变实训形式和实训项目。
二、技术参数
外形尺寸:510mm*320mm*150mm
工作电源: AC220V±10% 50Hz
整机功耗:≤300VA
工作环境温度:-5℃~40℃
工作湿度:≤90%(40℃)
安全保护措施:具有接地保护、漏电保护功能,安全性符合相关的国家标准
主板上具有下列模块电路:
1)8位8段高亮红色LED显示
2)320*240大屏幕液晶显示屏
3)8LED高亮指示灯
4)8路可配置脉冲/开关信号输入
5)8路可编程时钟输入,0-20M时钟源
6)独特的在系统可编程单片机接口,可与单片机联合开发
7)1路蜂鸣器输出
8)1路DAC输出(DAC0809)
9)1路ADC输出(ADC0832)
10)2路独立RS232接口电路,可配置为RS485输出
11)1路PS/2键盘接口
12)1路PS/2鼠标接口
13)1路VGA接口
14)多路电源输出5V/3.3V/±12V
15)SD卡接口
16)多种信号输出扩展座
17)16*16点阵电路模块
18)LCD1602电路显示电路模块
三、功能特点
本核心板采用ALTERA的CycloneII型大规模FPGA芯片EP2C8,内置双锁相环,借助ALTERA提供的EDA设计工具,可以灵活的构建出SOPC所需的软硬件资源,包括QuartusII,SOPC Builder,Matlab和DSP Builder,NCO Compiler等工具,由于Nios核含有用户自定义指令功能,能使用硬件描述语言将FPGA中的丰富硬件资源设计成各种特定算法模块或DSP加速器,并编辑配置成NisoII的指令,也就是用户可以利用该SOPC平台学习和掌握自行构建各种高速特殊功能的处理器,CPU或者DSP处理器等。而毋须选择通用芯片或者功能模块,是电子技术发展的大趋势。核心板板载50M高速时钟,可以通过内部倍频到200M或者更高频率,芯片内部大规模RAM可以实现大型FPGA常规应用,内置SOPC组件结合SOPC Builder开发环境可以方便的设计出各种复杂的数字系统和时序逻辑;另外核心板本身自带芯片工作所需的1.2V功率器件,大容量配置芯片EPCS4S18N,只需要提供3.3V稳压电源即可实现核心板的功能化,脱机实现SOPC的所有功能,结合功能单元和各种资源丰富的底板,可以全面验证SOPC以及FPGA的设计功能。
核心板采用四面密脚2.0槽与底板相连,芯片所有IO引脚全部引出供用户使用,用户也可以自行设计具体功能的底板,比如学生毕业设计或者参赛底板,灵活使用核心板上芯片的丰富资源。