專利名稱：一種在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器。
背景技術(shù)：
目前在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的型號(hào)很多，如上海交通大學(xué)電工及電子實(shí)驗(yàn)中心研制的“JDEE-32型在系統(tǒng)可編程器件實(shí)驗(yàn)箱”、復(fù)旦大學(xué)科教儀器廠制造的“MDL-ISP型實(shí)驗(yàn)板”、杭州吉威有限公司制造的“GW48-CK型EDA實(shí)驗(yàn)/開發(fā)系統(tǒng)”、西安交通大學(xué)信息與通信工程系研制的“XPLD-2型可編程邏輯器件實(shí)驗(yàn)板”，以及專利號(hào)為“97230522”的“在系統(tǒng)可編程邏輯電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板”和專利號(hào)為“99227041”的“可編程邏輯器件實(shí)驗(yàn)板”等。但現(xiàn)有這些在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板由于沒有設(shè)計(jì)共享電路，不具備一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板與多臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的功能，一臺(tái)在線可編程邏輯器件教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板只能與一臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板的利用率不高；而如果將多臺(tái)計(jì)算機(jī)與這些沒有設(shè)計(jì)共享器的在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板直接相連，就會(huì)出現(xiàn)編程控制信號(hào)不確定，導(dǎo)致編程失敗。
如果一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板具備與多臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的功能，可以提高在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的利用率，并降低在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一次性投資費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種可使多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路的教學(xué)實(shí)驗(yàn)板的共享器，以提高在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板的利用率，降低在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一次性投資費(fèi)用。
這種在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器，其特征在于包括兩塊型號(hào)為74HC153的4選1集成電路U2和U3、雙列直插式開關(guān)S1、2個(gè)1KΩ電阻R1和R2及4個(gè)單排6針插座組成，4臺(tái)計(jì)算機(jī)并行接口的編程接口分別與4個(gè)單排6針插座相連，4個(gè)單排6針插座的第1腳均接+5伏、第2腳均接電源地線，4臺(tái)計(jì)算機(jī)的編程接口信號(hào)端TCKA、TCKB、TCKC和TCKD分別與U2的第6腳、第5腳、第4腳和第3腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的TDO1信號(hào)端連在一起與U2的第9腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的編程接口信號(hào)端TDIA、TDIB、TDIC和TDID分別與U3的第6腳、第5腳、第4腳和第3腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的編程接口信號(hào)端TMSA、TMSB、TMSC和TMSD分別與U3的第10腳、第11腳、第12腳和第13腳相連；U2的第2腳與U3的第2腳、R2的一端和雙列直插式開關(guān)S1的第3腳相連，R2的另一端接+5伏電源；U2的第14腳與U3的第14腳、R1的一端和雙列直插式開關(guān)S1的第4腳相連，R1的另一端接+5伏電源；雙列直插式開關(guān)S1的第1腳和第2腳、U2的第1腳、U2的第15腳、U3的第1腳、U3的第15腳均接電源地線。
在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的在線可編程集成電路U1(例如XC9572、XC95108、XCS05或XCS10)有4個(gè)編程接口信號(hào)端TCK(時(shí)鐘信號(hào)端)、TDO(數(shù)據(jù)輸出信號(hào)端)、TDI(數(shù)據(jù)輸入信號(hào)端)和TMS(模式選擇信號(hào)端)。使用時(shí)，將U1的TCK信號(hào)端與U2的第7腳相連；U2的第9腳、第11腳、第12腳和第13腳連接在一起，與U1的TDO信號(hào)端相連；U1的TDI信號(hào)端與U3的第7腳相連；U1的TMS信號(hào)端與U2的第9腳相連；U2和U3控制的4臺(tái)計(jì)算機(jī)中的1臺(tái)與在線可編程集成電路相連；S1由兩位撥動(dòng)開關(guān)組成，每位撥動(dòng)開關(guān)有“通”和“斷”兩種狀態(tài)，即開關(guān)S1可有四種選擇狀態(tài)；通過(guò)改變兩位撥動(dòng)開關(guān)的“通”和“斷”狀態(tài)，可選擇可編程集成電路的編程引腳與連接在接口JA、JB、JC或JD中的一臺(tái)計(jì)算機(jī)相連；如果需要更多的計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板時(shí)，例如需要8臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，只要采用2個(gè)74HC151、8個(gè)6針單排插座、3位撥動(dòng)開關(guān)和3個(gè)1KΩ電阻，3位撥動(dòng)開關(guān)和3個(gè)1KΩ電阻控制2個(gè)74HC151的三個(gè)選擇輸入端，組成8選1電路，即可選擇與8臺(tái)計(jì)算機(jī)中的1臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板具備與8臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的功能；依此類推，也可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板具備與更多臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的功能。
與現(xiàn)有的在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板相比，由于本實(shí)用新型采用了多路選擇技術(shù)，提供了一種在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器，可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板與多臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，提高了在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板的利用率，同時(shí)降低了教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一次性投資費(fèi)用。例如一個(gè)有40臺(tái)計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)室，原需要配套40塊在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，若采用本實(shí)用新型在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器，當(dāng)選擇2臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板的方案時(shí)，只需要20塊在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板；若選擇4臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板的方案，只需要10塊在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，這就大大降低了教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投資費(fèi)用。


圖1是本實(shí)用新型在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器的電路。
圖2是本實(shí)用新型共享器電路具體使用時(shí)與在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板中的可編程集成電路相連接的電路，其中虛框內(nèi)的電路是共享器的電路。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型以一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板與4臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，并由此推廣到一臺(tái)開發(fā)板與多臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的具體實(shí)施方式
。
本實(shí)施例在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器，包括兩塊型號(hào)為74HC153的4選1集成電路U2和U3、雙列直插式開關(guān)S1、電阻R1(1KΩ)、電阻R2(1KΩ)、4個(gè)單排6針插座組成；具體電路如圖1所示4臺(tái)計(jì)算機(jī)并行接口的編程接口分別與4個(gè)單排6針插座相連，4個(gè)單排6針插座的第1腳均接+5伏，4個(gè)單排6針插座的第2腳均接電源地線，接在4臺(tái)計(jì)算機(jī)的編程接口信號(hào)端的端名分別為TCKA、TCKB、TCKC和TCKD的接口，分別與U2的第6腳、第5腳、第4腳和第3腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的TDO1信號(hào)端連在一起與U2的第9腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的信號(hào)端的端名分別為TDIA、TDIB、TDIC和TDID的接口，分別與U3的第6腳、第5腳、第4腳和第3腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的信號(hào)端的端名分別為TMSA、TMSB、TMSC和TMSD的接口，分別與U3的第10腳、第11腳、第12腳和第13腳相連；U2的第2腳與U3的第2腳、R2的一端和雙列直插式開關(guān)S1的第3腳相連，R2的另一端接+5伏電源；U2的第14腳與U3的第14腳、R1的一端和雙列直插式開關(guān)S1的第4腳相連，R1的另一端接+5伏電源；雙列直插式開關(guān)S1的第1腳和第2腳，U2的第1腳，U2的第15腳，U3的第1腳，U3的第15腳分別接電源地線。
在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的在線可編程集成電路U1(例如XC9572、XC95108、XCS05或XCS10)有4個(gè)編程接口信號(hào)端TCK(時(shí)鐘信號(hào)端)、TDO(數(shù)據(jù)輸出信號(hào)端)、TDI(數(shù)據(jù)輸入信號(hào)端)和TMS(模式選擇信號(hào)端)。使用時(shí)，將U1的TCK信號(hào)端與U2的第7腳相連；U2的第9腳、第11腳、第12腳和第13腳連接在一起，與U1的TDO信號(hào)端相連；U1的TDI信號(hào)端與U3的第7腳相連；U1的TMS信號(hào)端與U2的第9腳相連；U2和U3控制的4臺(tái)計(jì)算機(jī)中的1臺(tái)與在線可編程集成電路相連；S1由兩位撥動(dòng)開關(guān)組成，每位撥動(dòng)開關(guān)有“通”和“斷”兩種狀態(tài)，即開關(guān)S1可有四種選擇狀態(tài)；當(dāng)S1的兩位撥動(dòng)開關(guān)都處于“通”的位置時(shí)，U2和U3的兩個(gè)選擇控制引腳均為低電平，U2和U3分別將TCKA、TDO、TDIA和TMSA信號(hào)接到TCK、TDO1、TDI和TMS，使可編程集成電路的編程引腳與連接在接口JA的計(jì)算機(jī)相連；當(dāng)S1的第1位撥動(dòng)開關(guān)處于“斷”的位置，S1的第1腳和第4腳開路，U2和U3的第14腳為高電平，S1的第2位撥動(dòng)開關(guān)處于“通”的位置，S1的第2腳和第3腳接通，U2和U3的第2腳為低電平，U2和U3分別將TCKB、TDO、TDIB和TMSB信號(hào)接到TCK、TDO1、TDI和TMS，使可編程集成電路U1的編程引腳與連接在接口JB的計(jì)算機(jī)相連；同理，改變兩位撥動(dòng)開關(guān)的“通”和“斷”狀態(tài)，可使可編程集成電路的編程引腳與連接在接口JC或JD的計(jì)算機(jī)中的一臺(tái)相連；當(dāng)需要2臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板時(shí)，可將計(jì)算機(jī)的編程接口接在JA和JB接口上；需要3臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板時(shí)，可將計(jì)算機(jī)的編程接口接在JA、JB和JC接口上。
當(dāng)需要更多的計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板時(shí)，例如需要8臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，只要采用2個(gè)74HC151、8個(gè)6針單排插座、3位撥動(dòng)開關(guān)和3個(gè)1KΩ電阻，3位撥動(dòng)開關(guān)和3個(gè)1KΩ電阻控制2個(gè)74HC151的三個(gè)選擇輸入端，組成8選1電路，選擇與8臺(tái)計(jì)算機(jī)中的1臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，即可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板具備與8臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的功能。依此類推，也可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板具備與更多臺(tái)計(jì)算機(jī)相連的功能。
權(quán)利要求1.一種在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器，其特征在于包括兩塊型號(hào)為74HC153的4選1集成電路U2和U3、雙列直插式開關(guān)S1、2個(gè)1KΩ電阻R1和R2及4個(gè)單排6針插座組成，4臺(tái)計(jì)算機(jī)并行接口的編程接口分別與4個(gè)單排6針插座相連，4個(gè)單排6針插座的第1腳均接+5伏、第2腳均接電源地線，4臺(tái)計(jì)算機(jī)的編程接口信號(hào)端TCKA、TCKB、TCKC和TCKD分別與U2的第6腳、第5腳、第4腳和第3腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的TDO1信號(hào)端連在一起與U2的第9腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的編程接口信號(hào)端TDIA、TDIB、TDIC和TDID分別與U3的第6腳、第5腳、第4腳和第3腳相連；4臺(tái)計(jì)算機(jī)的編程接口信號(hào)端TMSA、TMSB、TMSC和TMSD分別與U3的第10腳、第11腳、第12腳和第1 3腳相連；U2的第2腳與U3的第2腳、R2的一端和雙列直插式開關(guān)S1的第3腳相連，R2的另一端接+5伏電源；U2的第14腳與U3的第14腳、R1的一端和雙列直插式開關(guān)S1的第4腳相連，R1的另一端接+5伏電源；雙列直插式開關(guān)S1的第1腳和第2腳、U2的第1腳、U2的第15腳、U3的第1腳、U3的第15腳均接電源地線。
2.如權(quán)利要求1所述在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器，特征在于需要8臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板時(shí)，采用2個(gè)74HC151、8個(gè)6針單排插座、3位撥動(dòng)開關(guān)和3個(gè)1KΩ電阻，3位撥動(dòng)開關(guān)和3個(gè)1KΩ電阻控制2個(gè)74HC151的三個(gè)選擇輸入端，組成8選1電路。
專利摘要本實(shí)用新型在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的共享器，特征是將4臺(tái)計(jì)算機(jī)并行接口的編程接口分別與共享器的4個(gè)單排6針插座相連，編程接口TCKA、TCKB、TCKC和TCKD分別與U2的6腳、5腳、4腳和3腳相連；TDO1與U2的9腳相連；TDIA、TDIB、TDIC和TDID分別與U3的6腳、5腳、4腳和3腳相連；TMSA、TMSB、TMSC和TMSD分別與U3的10腳、11腳、12腳和13腳相連；U2的2腳與U3的2腳、R2的一端和開關(guān)S1的3腳相連、另一端接+5伏；U2的14腳與U3的14腳、R1的一端和開關(guān)S1的4腳相連、另一端接+5伏；雙列直插式開關(guān)S1的1腳和2腳、U2的1腳、U2的15腳、U3的1腳、U3的15腳接地；實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)在線可編程集成電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)板與多臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，提高了利用率，降低了設(shè)備的投資費(fèi)用。
文檔編號(hào)G09B23/18GK2535878SQ0222034
公開日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2002年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月28日
發(fā)明者李輝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)