Eda教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱。
【背景技術(shù)】
[0002]EDA (Electronic Design Automat1n)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是集成電路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特征。高等院校針對(duì)微電子、電子工程、通信工程、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的學(xué)生由淺入深開(kāi)設(shè)了數(shù)字集成電路、大規(guī)模可編程器件、硬件描述語(yǔ)言、現(xiàn)代DSP技術(shù)、嵌入式N1s處理器原理與應(yīng)用等EDA相關(guān)課程，由于目前用于EDA相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱包含的模塊不夠全面，從而導(dǎo)致許多高校學(xué)生空有理論知識(shí)，實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力卻普遍欠缺。因此，為了逐步提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，急需一套能夠適用于不同教學(xué)階段且能夠開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)箱來(lái)配合理論教學(xué)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱，旨在解決用于EDA相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱包含的模塊不夠全面的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱，用于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA、SOPC (System on a Programmable Chip)可編程片上系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)，實(shí)驗(yàn)箱包括主控芯片及擴(kuò)展模塊，所述主控芯片包括若干1/0 口，所述擴(kuò)展模塊包括與對(duì)應(yīng)1/0 口通信連接的液晶觸摸屏、電機(jī)模塊、視頻模塊、接口模塊、音頻模塊、交通燈模塊、ADC/DAC模塊、存儲(chǔ)模塊、溫度傳感器模塊、紅外收發(fā)模塊、時(shí)鐘源模塊、信號(hào)源模塊及顯示模塊；所述主控芯片發(fā)出控制信號(hào)控制所述擴(kuò)展模塊的運(yùn)行。
[0005]優(yōu)選地，所述視頻模塊包括視頻輸入模塊、視頻輸出模塊，所述視頻輸入模塊的輸入端與攝像頭連接，所述視頻輸入模塊的輸出端與視頻輸出模塊的輸入端連接，所述視頻輸出模塊的輸出端與液晶觸摸屏連接；所述視頻輸入模塊在所述主控芯片的控制下，將攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)導(dǎo)入并進(jìn)行編碼輸出至視頻輸出模塊，所述視頻輸出模塊在所述主控芯片的控制下，將所述視頻輸入模塊傳遞的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并輸出至液晶觸摸屏進(jìn)行顯不O
[0006]優(yōu)選地，所述接口模塊包括VGA (Video Graphics Array)視頻圖形陣列接口、串行接口、以太網(wǎng)卡接口、USB接口、SD卡接口、PS2接口以及CF卡接口，其中，所述VGA接口的一端與所述視頻輸出模塊的輸出端連接，所述VGA接口的另一端與外接顯示器連接，用于將所述攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)傳遞至外接顯示器顯示；所述串行接口用于將主控芯片與外接RS-232協(xié)議的通信設(shè)備通信連接；所述以太網(wǎng)卡接口用于將主控芯片與外接TCP/IP協(xié)議的通信設(shè)備通信連接；所述USB接口用于連接所述主控芯片與外接USB存儲(chǔ)器，用于主控芯片讀取外接USB存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)；所述SD卡接口用于連接所述主控芯片與外接SD卡，用于主控芯片讀取外接SD卡內(nèi)的數(shù)據(jù)；所述CF卡接口用于連接所述主控芯片與外接CF卡，用于主控芯片讀取外接CF卡內(nèi)的數(shù)據(jù)；所述PS2接口用于連接主控芯片與外接鼠標(biāo)、鍵盤。
[0007]優(yōu)選地，所述時(shí)鐘源模塊包括晶振，所述晶振與所述主控芯片連接，所述晶振用于產(chǎn)生不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，傳遞至主控芯片，為所述主控芯片提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。
[0008]優(yōu)選地，所述音頻模塊包括麥克風(fēng)及耳機(jī)接口，所述麥克風(fēng)用于將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸至主控芯片處理，所述耳機(jī)接口連接耳機(jī)，用于播放音頻信號(hào)。
[0009]優(yōu)選地，所述電機(jī)模塊包括直流電機(jī)單元和步進(jìn)電機(jī)單元，所述直流電機(jī)單元包括霍爾傳感器和直流電機(jī)，所述霍爾傳感器與所述主控芯片連接，所述步進(jìn)電機(jī)的控制端與所述主控芯片連接，所述霍爾傳感器用于測(cè)量所述直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述主控芯片通過(guò)所述霍爾傳感器讀取所述直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)所述PWM的調(diào)制頻率；所述步進(jìn)電機(jī)單元的控制端與所述主控芯片連接，所述主控芯片用于控制所述步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
[0010]優(yōu)選地，所述交通燈模塊包括模擬交通燈用的LED燈組，所述LED燈組包括四組，且均與所述控制芯片對(duì)應(yīng)的I/o 口連接，所述控制芯片通過(guò)I/O 口輸出控制信息，控制四組LED燈組按照預(yù)設(shè)的交通燈規(guī)則點(diǎn)亮與熄滅。
[0011]優(yōu)選地，所述信號(hào)源模塊用于提供正弦波、方波、三角波及鋸齒波模擬信號(hào)，所述模擬信號(hào)的頻率范圍為50Hz-80KHz，幅度為0-3.3V。
[0012]優(yōu)選地，所述ADC/DAC模塊包括ADC單元及DAC單元，所述ADC單元包括用于采集模擬信號(hào)并將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳遞至主控芯片，所述DAC單元用于將主控芯片輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并輸出。
[0013]優(yōu)選地，所述溫度傳感器模塊用于實(shí)時(shí)采集外界的溫度值，并將采集的溫度值傳遞至主控芯片進(jìn)行處理，主控芯片將實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至液晶觸摸屏進(jìn)行顯示。
[0014]優(yōu)選地，所述紅外收發(fā)模塊包括紅外發(fā)射單元及紅外接收單元，所述紅外發(fā)射單元的控制端與所述主控芯片連接，所述主控芯片控制紅外發(fā)射單元發(fā)射紅外信號(hào)，所述紅外接收單元用于接收所述紅外信號(hào)并傳遞至所述主控芯片進(jìn)行處理。
[0015]優(yōu)選地，所述顯示模塊包括LED顯示單元和數(shù)碼管顯示單元，所述LED顯示單元的輸入端與所述主控芯片對(duì)應(yīng)的I/o 口連接，所述數(shù)碼管顯示單元的輸入端與所述主控芯片對(duì)應(yīng)的I/O 口連接，所述LED顯示單元與所述數(shù)碼管顯示單元在所述主控芯片的控制信號(hào)下顯示漢字、字符或圖形。
[0016]優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)模塊包括EEPROM單元，所述EEPROM單元通過(guò)IIC接口與所述主控芯片通信連接，用于存儲(chǔ)液晶觸摸屏的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
[0017]本實(shí)用新型所提供的一種EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱，該EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱包括主控芯片及擴(kuò)展模塊，所述擴(kuò)展模塊包括液晶觸摸屏、電機(jī)模塊、視頻模塊、接口模塊、音頻模塊、交通燈模塊、ADC/DAC模塊、存儲(chǔ)模塊、溫度傳感器模塊、紅外收發(fā)模塊、時(shí)鐘源模塊、信號(hào)源模塊、顯示模塊；所述主控芯片包括若干I/O 口，所述主控芯片通過(guò)所述I/O 口與所述擴(kuò)展模塊通信連接，并發(fā)出控制信號(hào)控制所述擴(kuò)展模塊的運(yùn)行；通過(guò)上述EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱，可滿足各高校專、本科生、研宄生的EDA、SOPC教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)箱中各擴(kuò)展模塊的實(shí)踐演練，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br>【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱的功能模塊連接示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型視頻模塊的功能模塊示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型接口模塊的功能模塊示意圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型VGA接口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型電機(jī)模塊的功能模塊示意圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型ADC/DAC模塊的功能模塊示意圖；
[0024]圖7為本實(shí)用新型紅外收發(fā)模塊的功能模塊示意圖；
[0025]圖8為本實(shí)用新型顯示模塊的功能模塊示意圖。
[0026]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0028]本實(shí)用新型提供一種EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱。
[0029]參照?qǐng)D1，圖1為本實(shí)用新型EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱的功能模塊連接示意圖，在本實(shí)施例中，提供一種EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱，用于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA、可編程片上系統(tǒng)SOPC教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)，所述實(shí)驗(yàn)箱包括主控芯片100及擴(kuò)展模塊，所述擴(kuò)展模塊包括液晶觸摸屏110、電機(jī)模塊130、視頻模塊140、接口模塊120、音頻模塊150、交通燈模塊160、ADC/DAC模塊170、存儲(chǔ)模塊180、溫度傳感器模塊190、紅外收發(fā)模塊200、時(shí)鐘源模塊210、信號(hào)源模塊220、顯示模塊230 ;所述主控芯片100包括若干I/O 口，所述主控芯片100通過(guò)所述I/O 口與所述擴(kuò)展模塊通信連接，并發(fā)出控制信號(hào)控制所述擴(kuò)展模塊的運(yùn)行。
[0030]具體地，該EDA教學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱還包括電源供應(yīng)模塊，該電源供應(yīng)模塊包括三芯電源插座，通過(guò)三芯電源線連接市電與三芯電源插座，將220V市電引入，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱的電源開(kāi)關(guān)，實(shí)驗(yàn)箱開(kāi)始工作，并通過(guò)電源供應(yīng)模塊將220V市電轉(zhuǎn)換成主控芯片100及擴(kuò)展模塊內(nèi)的各模塊所需的工作電源，比如12V、-12V、5V、3.3V、2.5V、1.2V等直流信號(hào)。該主控芯片100優(yōu)選EP2C35F672C8芯片，該芯片具有低功耗、