TRYDE-01單片機CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置
TRYDE-01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
TRYDE-01單片機CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置集MCS-51單片機、單片機CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置是針對各高等院校須同時開設單片機和CPLD/FPGA教學的需求,單片機CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置集MCS-51單片機、CPLD/FPGA及綜合等技術于...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，教學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教學設備。
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
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：
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(1)8155接口模塊 |
(2)8255接口模塊 |
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(3)8279鍵盤顯示接口模塊 |
(4)8253可編程定時器模塊 |
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(5)MAX813硬件看門狗模塊 |
(6)I2CEEROM模塊 |
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(7)8250模塊 |
(8)8251模塊 |
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(9)AT24C02存儲器模塊 |
(10)PCF8563日歷時鐘模塊 |
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(11)單次脈沖模塊 |
(12)93C46串行EEPROM模塊 |
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(13)紅外線收發模塊 |
(14)DS18B20數字溫度傳感器模塊 |
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(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：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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51系列CPU模塊 |
支持80C31、80C51，含32KSRAM、64KROM組成數據總線、地址總線和控制總線 |
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Cygnal51CPU模塊(選配) |
采用美國Cygnal公司的嵌入式單片機C8051F020芯片，含32KSRAM，組成數據總線、地址總線和控制總線 |
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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：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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8位并行AD模塊 |
由AD0809模數轉換電路組成8路8位AD。 |
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8位并行DA模塊 |
由兩只DA0832數模轉換電路組成2路8位DA。 |
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12位并行AD模塊 |
由AD574模數轉換電路組成12位AD。 |
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12位并行DA模塊 |
由TLV5613數模轉換電路組成12位DA。 |
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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。 |
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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：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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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。 |
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USB通信模塊 |
由1581芯片組成USB2.0通信模塊 |
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網絡控制器模塊 |
采用RTL8019AS芯片 |
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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：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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靜態顯示模塊 |
由74LS164芯片驅動 |
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動態顯示模塊 |
采用8位8段LED數碼管。 |
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液晶顯示模塊 |
提供128*64點陣的液晶顯示屏 |
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CPLD模塊 |
采用LATTICE公司1032芯片 |
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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：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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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。 |
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光耦隔離模塊 |
由3個TLP521-4芯片組成12入12出。 |
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LED顯示模塊 |
用16個LED燈組成邏輯電平測試電路 |
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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：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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IC卡讀寫模塊 |
I2C總線實現IC卡的讀寫及識別 |
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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 |
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步進電機 |
采用四相步進電機，帶驅動電路 |
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交通燈模塊 |
采用16個LED燈和四位數碼管組成。 |
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語音處理模塊 |
采用1730專用語音芯片組成 |
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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）
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模塊名稱 |
功能指標 |
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CPLD器件：Lattice1032E(默認) |
Lattice公司6000門CPLD |
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FPGA器件：EP1K30（選配件） |
Altera公司30000門FPGA |
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VGA接口 |
VGA接口，接顯示器做彩條信號實驗 |
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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）
LATTICEispPAC系列器件IspPAC10及相關外圍、下載電路。
五、單片機CPLD/FPGA開發綜合實驗裝置實驗項目
1、MCS-51單片機實驗項目：
軟件部分實驗：
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1．清零程序田 |
3．拼字程序 |
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5．數據排序實驗 |
7．無符號雙字節快速乘法子程序 |
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9．多分支程序 |
2．拆字程序 |
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4．數據區傳送子程序 |
6．查找相同數據個數 |
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8．多分支程序 |
10．電腦時鐘實驗 |
硬件部分實驗：
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1．P1口亮燈實 |
3．P3.3口輸入，P1口輸出實驗 |
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5．8255A、B、C口輸出方波實驗 |
7．8255控制交通燈 |
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9．并行ADC0809轉換實驗 |
11．8279鍵盤顯示實驗 |
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13.微型打印機實驗 |
15.語音芯片ISD173控制實驗（錄音） |
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17.繼電器控制實驗 |
19.8253方波實驗 |
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21.16*16LED點陣顯示實驗 |
23.8250可編程異步通訊接口實驗 |
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25.單片機RS232/485串行發送實驗 |
27.DS18B20單總線溫度測量實驗 |
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29.串行A/DTLC549轉換實驗 |
31.PCF8563I2C日歷時鐘實驗 |
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33.PWM脈寬調制實驗 |
35.74LS165并串轉換 |
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37.AT24C02I2C總線存儲器讀寫實驗 |
39.電子音樂演奏實驗 |
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41.以太網TCP/IP協議接口實驗 |
43.LM331F/V轉換實驗 |
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45.AD57412位并行模數轉換實驗 |
47.4*4行列式鍵盤實驗 |
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49.8位動態顯示器實驗 |
51.模擬十字路口交通燈實驗 |
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2．P1口轉彎燈實驗 |
4．工業順序控制實驗 |
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6．8255PA口控制PB口 |
8．簡單I/O擴展實驗 |
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10．并行DAC0832轉換實驗 |
*12.通用打印機實驗 |
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14.I2C儲存卡讀寫實驗 |
16.語音芯片ISD1730控制實驗（放音） |
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18.步進電機控制 |
20.小直流電機調速實驗 |
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22.128*64LCD液晶顯示實驗 |
24.8251可編程通訊接口實驗 |
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26.單片機RS232/485串行接收實驗 |
28.紅外線遙控收發實驗 |
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30.串行10位D/ATLC5615轉換實驗 |
32.MAX813看門狗實驗 |
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34.74LS164串并轉換 |
36.LM331V/F轉換實驗 |
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38.串行存儲芯片93C46讀寫實驗 |
40.CAN總線通訊接口實驗 |
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42.USB2.0通訊接口實驗 |
44.LM331V/F轉換實驗 |
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46.TLV561312位并行數模轉換實驗 |
48.8位靜態顯示器實驗 |
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50.光耦隔離模塊實驗 |
2．CPLD/FPGA模塊實驗
基本實驗：
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1、七人表決器 |
3、BCD碼加法器 |
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5、格雷碼變換器 |
7、設計74LS160功能模塊計數器 |
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9、可控脈沖發生器 |
11、語字母顯示實驗 |
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13、序列檢測器 |
15、正負脈沖數控調制發生器 |
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2、四位加法器 |
4、格雷碼變換器 |
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6、觸發器(D,JK) |
8、多模加減計數器 |
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10、簡易數碼鎖 |
12、八位乘法器 |
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14、可變模16位加法計數器 |
16、秒表設計實驗 |
模塊實驗：
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17、A/D0809模數轉換器實驗 |
19、（19）步進電機控制實驗 |
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21、16*16LED點陣顯示實驗 |
23、4*4鍵盤擴展實驗 |
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25、電子音樂演奏實驗 |
27、RS232串口接收實驗（RECEIVE） |
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29、異步串口通訊（UART） |
31、波形發生器實驗 |
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18、D/A0832數模轉換器實驗 |
20、小直流電機轉速控制 |
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22、VGA接口彩條信號實驗 |
24、128*64LCD液晶顯示實驗 |
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26、RS232串口發送實驗（SEND） |
28、PS/2鍵盤接口邏輯設計 |
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30、串行A/D轉換實驗TLC549 |
32、存儲器讀寫實驗 |
模擬EDA實驗：
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33、IspPAC10增益的設定與調整 |
35、IspPAC10二階濾波器的實現 |
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37、IspPAC10在Single-Ended中的應用 |
34、IspPAC10增益的放大與衰減 |
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36、IspPAC10電橋測量實驗 |
38、IspPAC10實現溫度監測 |
