SB-SAE數(shù)電/摸電/EDA綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
數(shù)電摸電EDA綜合實(shí)驗(yàn)箱,電子電路綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),本綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)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(shí)驗(yàn)"、"VHDL設(shè)計(jì)"、"電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)"等課程的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加了對(duì)中大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和管理實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供了二次開發(fā)的良好環(huán)境,加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念的培養(yǎng)和實(shí)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)。
一、系統(tǒng)特點(diǎn):
該實(shí)驗(yàn)裝置具有安全、穩(wěn)定、可讀、可調(diào)整、直觀、靈活和新型等特點(diǎn),操作簡(jiǎn)單方便,裝置運(yùn)行可靠。具有很強(qiáng)的二次開發(fā)功能。
1、安全性
人員安全的保護(hù):不論實(shí)驗(yàn)裝置在正常工作或故障狀態(tài)下,不會(huì)危及操作人員的人身安全。
對(duì)誤操作的保護(hù):不會(huì)因?yàn)檎`操作而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)裝置損壞。
電源的過流保護(hù):因短路等故障而過流時(shí),可自動(dòng)切斷實(shí)驗(yàn)裝置電源。
電源的電壓保護(hù):電源電壓過高或欠壓時(shí),將自動(dòng)切斷實(shí)驗(yàn)裝置電源。
2、直觀性
實(shí)驗(yàn)裝置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(shí)驗(yàn)裝置各功能引腳的符號(hào)標(biāo)注在面板上,反面由元器件和透明有機(jī)玻璃防護(hù)罩組成,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)需要可以靈活配置和增加設(shè)計(jì)。
3、靈活性
實(shí)驗(yàn)裝置采用主板和各模塊分離的設(shè)計(jì),可編程器件焊接在獨(dú)立模塊上。通過選擇模塊可以選擇不同廠家、不同型號(hào)、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(kuò)展變得更為方便。
為了方便實(shí)驗(yàn)操作,減少對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器儀表的依賴,實(shí)驗(yàn)裝置主板上各部分功能模塊(包括一些基本功能模塊和實(shí)驗(yàn)小工具)幾乎都是相互獨(dú)立的,可以根據(jù)需要選擇模塊進(jìn)行接線。
實(shí)驗(yàn)裝置提供擴(kuò)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(jī)會(huì),也給實(shí)驗(yàn)裝置留有足夠的機(jī)動(dòng)靈活性。
4、新穎性
實(shí)驗(yàn)裝置提供了邏輯可編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和模擬可編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái),其中邏輯可編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括CPLD/FPGA模塊,模擬可編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(shí)驗(yàn)主板上。
二、技術(shù)指標(biāo)
(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、 8位乒乓開關(guān):開關(guān)量輸入。
3、 十六進(jìn)制8421撥碼盤:提供0~9,A~F 十六進(jìn)制編碼值。
4、 24位開關(guān)量輸出:發(fā)光二極管紅、黃、綠色三組各八只高亮度發(fā)光二極管,含電流驅(qū)動(dòng)。
5、 6位LED顯示:7段數(shù)碼管靜態(tài)顯示方式6位,動(dòng)態(tài)顯示方式1-6位均可,含電流驅(qū)動(dòng)。
6、 有源晶振:4MHz標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘,通過模塊跳線器選擇,向可編程器件的CLK1提供時(shí)鐘。
7、 可編程脈沖序列發(fā)生器:由555振蕩器構(gòu)成頻率可調(diào)、脈沖數(shù)可設(shè)置的脈沖序列發(fā)生電路。
8、 單脈沖發(fā)生器:提供加消抖處理單個(gè)±脈沖輸入。
9、 邏輯筆:可測(cè)量邏輯高低電平、高阻和脈沖狀態(tài)。
10、數(shù)字電路模塊IC1擴(kuò)展卡:1個(gè)40芯IC座,1個(gè)20芯IC座,1個(gè)14芯IC座
數(shù)字電路模塊IC2擴(kuò)展卡:1個(gè)40芯IC座,1個(gè)20芯IC座,1個(gè)8芯IC座
(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(shí)驗(yàn)?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(fù)對(duì)稱)
三角波:0~24V(24V為峰-峰值,且正負(fù)對(duì)稱)
方波:0~24V(24V為峰-峰值,且正負(fù)對(duì)稱)
頻率范圍:分四檔2HZ~20HZ、20HZ~200HZ、200HZ~4KHZ、4KHZ~100KHZ
3、直流信號(hào)源單元:雙路±5V、±0.5V、兩檔連續(xù)可調(diào)。
4、3位半數(shù)字電壓表:測(cè)量范圍:-19.99V~+19.99V
(三)EDA實(shí)驗(yàn)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(根據(jù)要求選擇)
(四)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)?zāi)K區(qū)
1、集成電路擴(kuò)展插座:可插實(shí)驗(yàn)用IC芯片或ispPAC模塊。
2、面包板單元:主板上由二組臺(tái)灣產(chǎn)面包板組成接插件專區(qū),方便進(jìn)行擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1、數(shù)字部分基本實(shí)驗(yàn)(由二塊IC擴(kuò)展卡共同完成):
(l)門電路邏輯功能及測(cè)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(jì)數(shù)器及寄存器;
(6)時(shí)序電路測(cè)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(shí)基電路
可選做如下實(shí)驗(yàn):
(10)CMOS門電路測(cè)試;
(11)門電路的驅(qū)動(dòng)能力測(cè)試;
(12)MSI加法器實(shí)驗(yàn);
(13)寄存器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn);
(14)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(shí)驗(yàn);
(16)四路優(yōu)先判決電路實(shí)驗(yàn);
(17)TS、OC門的功能測(cè)試及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn);
(18)邏輯筆實(shí)驗(yàn)與分析實(shí)驗(yàn);
(19)競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)實(shí)驗(yàn);
(20)計(jì)數(shù)器MSI芯片的應(yīng)用;
(21)施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn);
(22)數(shù)字定時(shí)器實(shí)驗(yàn);
(23)電子校音器實(shí)驗(yàn);
(24)TTL不同系列芯片性能和參數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn);
(25)TTL與CMOS相互連接實(shí)驗(yàn);
(26)觸發(fā)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn);
(27)時(shí)序電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn);
(28)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn);
(29)電壓變換器實(shí)驗(yàn);
(30)示波器多蹤顯示接口實(shí)驗(yàn)
2、模擬部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(共有七個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K):
A、模擬電路模塊A1:
1、基本單級(jí)放大電路;
2、兩級(jí)放大電路;
3、負(fù)反饋放大電路;
4、LC振蕩器及選頻放大器
5、RC正弦波振蕩器;
6、射級(jí)跟隨器;
B、模擬電路模塊A2:
1、集成功率放大器;
2、互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器;
C、模擬電路模塊A3:
1、集成穩(wěn)壓電路;
D、模擬電路模塊A4:
1、串聯(lián)穩(wěn)壓電路;
2、晶閘管控制
E、模擬電路模塊A5:
1、場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)驗(yàn)
2、差分電路實(shí)驗(yàn)
F、模擬電路模塊A6:
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
6、積分電路
7、微分電路
8、微積分電路
9、方波發(fā)生器
10、占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器
11、三角波發(fā)生電路
12、鋸齒波發(fā)生電路
13、低通濾波器
14、高通濾波器
15、帶阻濾波器
16、過零比較器
17、反相滯回比較器
18、同相滯回比較器
19、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路
20、電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路
21、波形變換電路
22、集成電路RC正弦波振蕩
G、模擬電路模塊A7:
1、整流濾波與并聯(lián)穩(wěn)壓電路
3、電路分析基本實(shí)驗(yàn):(共有六個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K選配)
A、電路分析模塊DL1:
1、雙口網(wǎng)絡(luò)
2、串聯(lián)/并聯(lián)諧振電路
B、電路分析模塊DL2:
1、電壓控制電流源
2、電流控制電壓源
C、電路分析模塊DL3:
1、選頻電路 2、戴維南/諾頓定理
D、電路分析模塊DL4:
1、回轉(zhuǎn)器
2、負(fù)阻抗變換器
E、電路分析模塊DL5:
1、一階二階動(dòng)態(tài)電路
F、電路分析模塊DL6:
1、基爾霍夫定律
2、電流源
4、EDA實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(選配)
1、 單元電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
(1)常用門電路設(shè)計(jì);
(2)編碼器/譯碼器設(shè)計(jì);
(3)觸發(fā)器及時(shí)序電路設(shè)計(jì);
(4)同步/異步計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì);
(5)鍵盤掃描實(shí)驗(yàn);
(6)加法器實(shí)驗(yàn)
(7)LCD(12864)液晶顯示實(shí)驗(yàn)。
2、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
(1)SSI組合電路的設(shè)計(jì)與冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)觀察;
(2)MSI組合電路的設(shè)計(jì);
(3)可讀寫寄存器的設(shè)計(jì)。
3 研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn):
(1)數(shù)字頻率計(jì);
(2)數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì);
(3)十字路口交通燈自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì);
(4)出租車計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì);
(5)數(shù)字濾波器設(shè)計(jì);
(6)DAC、ADC模型設(shè)計(jì);
(7)數(shù)字模擬綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)