SYL-SAE 數(shù)電模電EDA綜合實驗箱

一、數(shù)電模電EDA綜合實驗箱描述：

SYL-SAE數(shù)電模電EDA綜合實驗箱能夠完成“電路基礎(chǔ)”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“ISP在系統(tǒng)編程EDA實驗”、“VHDL設(shè)計”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計”等課程的實驗。在實驗設(shè)備方式上采用全新理念，保留了經(jīng)典的傳統(tǒng)基礎(chǔ)功能模塊驗證性實驗，增加了對中大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計、分析和管理實驗，為學(xué)生提供了二次開發(fā)的良好環(huán)境，加強了學(xué)生對系統(tǒng)設(shè)計概念的培養(yǎng)和實踐，以適應(yīng)電子系統(tǒng)日趨數(shù)字化、復(fù)雜化和大規(guī)模集成化發(fā)展的需要，真正做到學(xué)用結(jié)合，為創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)打下良好基礎(chǔ)。

二、數(shù)電模電EDA綜合實驗箱配置：

1、數(shù)電/模電/EDA實驗箱一臺（含電源）

2、交流電源線一根

3、在系統(tǒng)邏輯可編程模塊一塊（或多塊選配）

4、在系統(tǒng)模擬可編程模塊（多塊選配）

5、并行下載電纜一根

6、模擬電路實驗板一塊（多塊選配）

7、實驗指導(dǎo)書一套

8、實驗導(dǎo)線若干根

三、數(shù)電模電EDA綜合實驗箱特點:

該實驗箱具有安全、穩(wěn)定、可讀、可調(diào)整、直觀、靈活和新型等特點，操作簡單方便，實驗箱運行可靠。具有很強的二次開發(fā)功能。

1、安全性

人員安全的保護：不論實驗裝置在正常工作或故障狀態(tài)下，不會危及操作人員的人身安全。

對誤操作的保護：不會因為誤操作而導(dǎo)致實驗裝置損壞。

電源的過流保護：因短路等故障而過流時，可自動切斷實驗裝置電源。

2、直觀性

實驗箱功能模塊的主要電氣原理或特征將在面板或電路卡上指示，實驗箱各功能引腳的符號標(biāo)注在面板上。

3、靈活性

實驗箱采用主板和各模塊分離的設(shè)計，可編程器件焊接在獨立模塊上。通過選擇模塊可以選擇不同廠家、不同型號、不同規(guī)模的可編程器件，既可適應(yīng)不同的教學(xué)需要，也使系統(tǒng)的功能和規(guī)模擴展變得更為方便。

為了方便實驗操作，減少對實驗儀器儀表的依賴，實驗箱主板上各部分功能模塊（包括一些基本功能模塊和實驗小工具）幾乎都是相互獨立的，可以根據(jù)需要選擇模塊進行接線。

實驗設(shè)備提供擴展集成插座、面包板和部分必須的分立元件等，留有足夠的接線機會，也給實驗箱留有足夠的機動靈活性。

4、新穎性

實驗箱提供了邏輯可編程實驗平臺和模擬可編程實驗平臺，其中邏輯可編程實驗平臺包括CPLD/FPGA模塊，模擬可編程實驗平臺包括ispPAC模塊。不同模塊使用不同的芯片，根據(jù)需要可選擇不同功能芯片的模塊插接到實驗主板上。

5、電源多樣性

系統(tǒng)提供了多種電壓，方便用戶使用。

(1)±5V/1A(2)±12V/0.2A(3)0～27V/0.2A連續(xù)可調(diào)(4)0～-12V/0.2A連續(xù)可調(diào)

6、系統(tǒng)資料

根據(jù)用戶選擇的配置，向用戶提供完整的實驗程序(如有)，文檔，軟件。

四、數(shù)電模電EDA綜合實驗箱各功能主要特點：

（一）數(shù)字電路功能單元

1、4×4矩陣鍵盤：矩陣式結(jié)構(gòu)，組合按鍵。

2、16位撥動開關(guān)：開關(guān)量輸入。

3、十進制8421撥碼盤：提供0～9十進制編碼值。

4、16位開關(guān)量輸出：發(fā)光二極管紅、黃、綠色三組各5只高亮度發(fā)光二極管，含電流驅(qū)動。

5、6位LED顯示：7段數(shù)碼管靜態(tài)顯示方式6位，動態(tài)顯示方式1-6位均可，含電流驅(qū)動。

6、有源晶振：4MHz標(biāo)準(zhǔn)時鐘，通過模塊跳線器選擇，向可編程器件的CLK提供時鐘。

7、單脈沖發(fā)生器：提供加消抖處理,單個±脈沖輸出。

8、邏輯筆：可測量邏輯高低電平、高阻和脈沖狀態(tài)。

（二）模擬電路功能單元

1、模擬電路模塊接入?yún)^(qū)：可接入各種模擬電路實驗?zāi)K

2、波形發(fā)生器單元

輸出波形：方波、三角波、正弦波

幅值：正弦波：0～14V（14V為峰-峰值，且正負對稱）

三角波：0～24V（24V為峰-峰值，且正負對稱）

方波：0～24V（24V為峰-峰值，且正負對稱）

頻率范圍：分四檔2HZ～100HZ、90HZ～1KHZ、900HZ～10KHZ、9KHZ～90KHZ

3、直流信號源單元：雙路±5V/1mA、±0.5V/mA、兩檔連續(xù)可調(diào)。

4、3位半數(shù)字電壓表：測量范圍：-19.99V～+19.99V

（三）EDA實驗功能單元

1由數(shù)字電路功能單元、模擬電路功能單元共同組成。

2、可編程器件模塊。標(biāo)準(zhǔn)配置為Lattice的IspLsi1032.用戶也選擇其它公司的CPLD/FPGA(選配)。

（四）擴展實驗?zāi)K區(qū)

1、集成電路擴展插座：可插實驗用IC芯片或ispPAC模塊。

2、面包板單元。

五、數(shù)電模電EDA綜合實驗箱實驗內(nèi)容：

1、數(shù)字部分基本實驗：

（l）門電路邏輯功能及測試；

（2）組合邏輯電路(半/全加器)；

（3）R-S、D、JK4、觸發(fā)器；

（4）三態(tài)輸出觸發(fā)器、鎖存器；

（5）集成計數(shù)器及寄存器；

（6）時序電路測試及研究；

（7）譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器；

（8）波形發(fā)生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；

（9）555時基電路

可選做如下實驗：

（10）CMOS門電路測試；

（11）門電路的驅(qū)動能力測試；

（12）寄存器及其應(yīng)用實驗；

（13）順序脈沖和脈沖分配器電路；

（15）多路模擬開關(guān)及其應(yīng)用實驗；

（16）四路優(yōu)先判決電路實驗；

（17）TS、OC門的功能測試及其應(yīng)用實驗；

（18）邏輯筆實驗與分析實驗；

（19）施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用實驗；

（20）數(shù)字定時器實驗；

（21）觸發(fā)器應(yīng)用實驗；

（22）時序電路應(yīng)用實驗；

（23）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其應(yīng)用實驗；

（24）電壓變換器實驗；

（26）模數(shù)，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實驗

2、模擬部分實驗內(nèi)容：

（一）分立元件電路實驗

1、基本單級放大電路；

2、兩級放大電路；

3、負反饋放大電路；

4、射級跟隨器；

5、差動放大電路；

6、比例求和運算放大電路；

（二）集成運算放大電路

7、模擬運算電路

①電壓跟隨器②反向比例放大器③同相比例放大器④反相求和比例放大器⑤雙端輸入求和放大電路；

8、積分與微分電路

①積分電路②微分電路③微積分電路；

9、波形發(fā)生電路

①方波發(fā)生器②占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器③三角波發(fā)生電路④鋸齒波發(fā)生電路；

10、有源濾波器

①低通濾波器②高通濾波器③帶阻濾波器；

11、電壓比較器

①過零比較器②反相滯回比較器③同相滯回比較器；

（三）其它實驗

12、集成電路RC正弦波振蕩；

13、集成功率放大器；

14、整流濾波與并聯(lián)穩(wěn)壓電路；

15、串聯(lián)穩(wěn)壓電路；

16、集成穩(wěn)壓電路；

17、RC正弦波振蕩器；

18、LC振蕩器及選頻放大器；

19、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路；

20、電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路；

21、互補對稱功率放大器；

22、波形變換電路

3、電路分析基本實驗：

1、常用電子元件的特性認識（2、3端元件）；

2、伏安特性的測試；

3、受控源特性的研究；

4、R、C電路特性；

5、1、2階電路的瞬態(tài)（時域）響應(yīng)；

6、雙口網(wǎng)絡(luò)的研究。

4、EDA實驗內(nèi)容

　1、單元電路設(shè)計實驗：

（1）常用門電路設(shè)計；

（2）編碼器/譯碼器設(shè)計；

（3）觸發(fā)器及時序電路設(shè)計；

（4）同步/異步計數(shù)器設(shè)計；

（5）鍵盤掃描實驗；

（6）加法器實驗

　2、綜合設(shè)計實驗：

（1）SSI組合電路的設(shè)計與冒險競爭觀察；

（2）MSI組合電路的設(shè)計；

（3）可讀寫寄存器的設(shè)計。

　3研究創(chuàng)新實驗：

（1）數(shù)字頻率計；

（2）數(shù)字電子鐘設(shè)計；

（3）十字路口交通燈自動控制器的設(shè)計；

（4）出租車計費器的設(shè)計；

（5）數(shù)字濾波器設(shè)計；

（6）DAC、ADC模型設(shè)計；

（7）數(shù)字模擬綜合系統(tǒng)設(shè)計