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2022-07-02 06:43

EDA技術(shù)應(yīng)用及其仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案,EDA實(shí)驗(yàn)室方案

EDA實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

一、實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室簡(jiǎn)介
EDA(ElectronicDesignAutomation---電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)實(shí)驗(yàn)室是電子信息工程和自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室, 主要用于學(xué)生完成 EDA實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)任務(wù),旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代化 EDA 工具完成各種電子電路及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。
二、實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室建設(shè)規(guī)劃
根據(jù)2022級(jí)和2023級(jí)人才培養(yǎng)方案,結(jié)合2022年招生計(jì)劃,17級(jí)電子信息工程技術(shù)專業(yè)有4個(gè)班級(jí)、智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)專業(yè)有2個(gè)班級(jí)、應(yīng)用電子技術(shù)有2個(gè)班級(jí);18級(jí)電子信息工程技術(shù)專業(yè)有6個(gè)班級(jí)、智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)專業(yè)有2個(gè)班級(jí)、應(yīng)用電子技術(shù)有2個(gè)班級(jí)。在2022-2023-2學(xué)期開(kāi)設(shè)電工實(shí)訓(xùn)課程,故本實(shí)驗(yàn)室在2022-2023-2學(xué)期需要投入教學(xué)使用,建議在2022年8月份完成建設(shè)。
占地100㎡左右,配備雙組實(shí)驗(yàn)臺(tái)16座,其中15座用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),每座可容納4名學(xué)生分兩組實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),共可容納60人的小班同步實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)上課;另一座用作教師教學(xué)演練臺(tái),同時(shí)配設(shè)能控制15座學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能。
15座學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)按3列5行的結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝,電源線及控制線用鋁質(zhì)槽板架設(shè),并加蓋板。
每張實(shí)驗(yàn)桌放兩套計(jì)算機(jī)、EDA實(shí)驗(yàn)箱。
三、實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室功能
EDA技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)由EDA實(shí)驗(yàn)箱、電腦等組成。實(shí)驗(yàn)教學(xué)本著循序漸進(jìn)的能力培養(yǎng)模式,分基礎(chǔ)驗(yàn)證與綜合設(shè)計(jì)兩類,通過(guò)基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)加深對(duì)課堂理論知識(shí)的理解,增強(qiáng)動(dòng)手能力。通過(guò)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生從模仿設(shè)計(jì)、自行設(shè)計(jì)到創(chuàng)新設(shè)計(jì)的漸進(jìn)過(guò)程中設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,可把基本理論與工程實(shí)踐密切結(jié)合起來(lái),將更有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
教學(xué)目的和要求:實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的在于使學(xué)生進(jìn)一步鞏固學(xué)過(guò)的理論知識(shí),加深對(duì)知識(shí)的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,同時(shí)熟練的掌握PLD芯片的基本使用方法,提高用現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行基本的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。
為了有效開(kāi)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)教學(xué)有以下要求:1、對(duì)學(xué)生的要求——實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)所用到的理論知識(shí);實(shí)驗(yàn)前要先預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的相關(guān)內(nèi)容;做實(shí)驗(yàn)時(shí)要認(rèn)真聽(tīng)講,跟隨老師的步驟進(jìn)行操作,積極思考,勇于發(fā)問(wèn);實(shí)驗(yàn)后,按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)要求寫(xiě)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2、對(duì)教師的要求——實(shí)驗(yàn)前要重溫實(shí)驗(yàn)所用的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;演示時(shí)操作速度適中,注意講解清楚操作要點(diǎn)和難點(diǎn);耐心回答學(xué)生的問(wèn)題;實(shí)驗(yàn)后,評(píng)閱學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目: 1.動(dòng)畫(huà)原理;2.數(shù)字圖像處理Adobe Photoshop;3.二維數(shù)字圖像Adobe Illustrator;4.非線性編輯Premiere;5.影視動(dòng)畫(huà)分鏡頭設(shè)計(jì);6.數(shù)字場(chǎng)景設(shè)計(jì)與表現(xiàn);7.網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì);8.視頻特技;9.虛擬現(xiàn)實(shí);10.數(shù)字音視頻制作;11.Flash動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì);12.網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)計(jì);13.三維設(shè)計(jì)軟件3ds Max;14.網(wǎng)絡(luò)廣告設(shè)計(jì)與策劃;15.動(dòng)畫(huà)衍生產(chǎn)品玩具設(shè)計(jì)等。
 
 
四、建設(shè)預(yù)算費(fèi)用

序號(hào) 設(shè)備名稱 型號(hào) 參數(shù) 廠商 數(shù)量 單位
1 電腦   天逸510S 12代i3-12100 8G 1T+256G SSD win11)21.45英寸 聯(lián)想 31
2 電腦桌       30
3 多媒體講臺(tái)       1
4 FPGA教學(xué)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新平臺(tái) DB-E806   上海頂邦 31
 
五、實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室建設(shè)效果
建議新建EDA實(shí)訓(xùn)室1個(gè),面積約為60平方米,需要實(shí)訓(xùn)臺(tái)及配套實(shí)施設(shè)備等30套。用于系部電子信息技術(shù)專業(yè)、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)、智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)專業(yè)等專業(yè)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

六、技術(shù)參數(shù)

DB-E806 FPGA教學(xué)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)
FPGA教學(xué)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)

 

一、系統(tǒng)概述:
FPGA教學(xué)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)是適合新工科專業(yè)進(jìn)行EDA課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)以及課程設(shè)計(jì)的必備工具。系統(tǒng)由CPU核心子板、平臺(tái)模塊母板、擴(kuò)展接口子板等幾部分組成。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富生動(dòng)形象,能夠大大的激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生老師在教學(xué)的過(guò)程中能夠寓教于樂(lè),同時(shí)在學(xué)習(xí)EDA的同時(shí)可以加強(qiáng)對(duì)控制、通信、單片機(jī)等課程進(jìn)行加深,讓學(xué)生學(xué)有所得。

二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
CPU核心子板主芯片采用用ALTERA CycloneIV系列中的EP4CE6用戶可更換其它核心子板;
模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立,做實(shí)驗(yàn)時(shí)將模塊與核心板連接起來(lái)即可;
CPU核心子板板載USB-BLASTER下載調(diào)試器,只需一根USB連接線即可完成程序的加載、調(diào)試與固化,同時(shí)方便實(shí)驗(yàn)室管理;
CPU核心子板自帶SDRAM與FLASH,可用于NIOSII、IP CORE設(shè)計(jì)驗(yàn)計(jì);
豐富的實(shí)驗(yàn)?zāi)K,在數(shù)字電路的基礎(chǔ)上增加了控制類、接口類、通信類的實(shí)驗(yàn)?zāi)K;
二個(gè)時(shí)鐘源,四路輸出,每路相對(duì)獨(dú)立, 24MHZ—1HZ的頻率能滿足用戶要求;
核心板FPGA芯片I/O管腳完全開(kāi)放,用戶可以任意定義;
豐富的樣板實(shí)驗(yàn)程序,在常規(guī)的EDA實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加了交通燈、電梯、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、PS2、VGA、音樂(lè)、鍵盤(pán)等實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形象生動(dòng);
QUARTUS11.0開(kāi)發(fā)軟件,支持多種語(yǔ)言輸入,自帶LICENSE;
詳細(xì)的操作手冊(cè),含軟、硬件的使用說(shuō)明,各模塊的功能說(shuō)明。

核心板規(guī)格說(shuō)明:
FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP4CE6E22C8N
FPGA內(nèi)門(mén)電路高達(dá)12萬(wàn)門(mén),內(nèi)部使用RAM作電路結(jié)構(gòu),速度高達(dá)幾百M(fèi)HZ,且可任意規(guī)劃更改電路,是一個(gè)可隨心所欲的設(shè)計(jì)芯片。
板載USB-Blaster下載調(diào)試器,用戶只需一根USB連接線即可完成程序的加載、固化、調(diào)試。
8M-Byte SDRAM
4M-Bits EPCS4
50M系統(tǒng)時(shí)鐘
JTAG編程調(diào)試接口
7個(gè)HR-EXT標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口
四路時(shí)鐘輸入接口
1個(gè)復(fù)位按鍵
5V/DC電源輸入接口

平臺(tái)母板規(guī)格說(shuō)明:
8位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)輸入模塊
8位按鍵開(kāi)關(guān)輸入模塊
4*4矩陣鍵盤(pán)輸入模塊
8位LED顯示模塊
8位動(dòng)態(tài)掃描的數(shù)碼管顯示模塊
16*16點(diǎn)陣顯示模塊
1602字符液晶顯示模塊
12864圖形點(diǎn)陣LCD顯示模塊
高速8位并行AD轉(zhuǎn)換模塊
2路高速8位并行DA轉(zhuǎn)換模塊
頻率、幅度均可調(diào)的正弦波、三角波、方波模擬量輸出模塊
蜂鳴器、喇叭輸入接口模塊
1個(gè)四向模擬交通燈控制模塊
1個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)控制模塊
1個(gè)速度可控、可測(cè)直流電機(jī)模塊
1個(gè)VGA接口
2個(gè)UART串行通信接口
2個(gè)PS2鼠標(biāo)、鍵接接口模塊
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:
EDA設(shè)計(jì)示例                            

基于QUARTUSII圖形輸入電路的設(shè)計(jì)
基于VHDL格雷碼編碼器的設(shè)計(jì)
含異步清零和同步使能的加法計(jì)數(shù)器
八位七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示電路的設(shè)計(jì)
數(shù)控分頻器的設(shè)計(jì)
圖形和VHDL混合輸入的電路設(shè)計(jì)
基本觸發(fā)器的設(shè)計(jì)
可控脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)
基于VHDL的搶答器的設(shè)計(jì)
基于VHDL的表決器的設(shè)計(jì)
正負(fù)脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)
矩陣鍵盤(pán)接口電路的設(shè)計(jì)
AUDIO電子音樂(lè)實(shí)驗(yàn)
直流電機(jī)的測(cè)速實(shí)驗(yàn)
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制
交通燈控制電路實(shí)驗(yàn)
PS2接口鍵盤(pán)顯示實(shí)驗(yàn)
VGA彩條信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)

數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)
多功能數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)
電梯控制的設(shè)計(jì)

AD/DA轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

NIOSII IP CORE設(shè)計(jì)示例
最小NUISII系統(tǒng)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一個(gè)帶SDRAM和FLASH的NIOSII系統(tǒng)
FLASH讀寫(xiě)操作-流水燈的設(shè)計(jì)
……

四、配套軟件
根據(jù)不同用戶要求可配套不同版本的軟件,隨機(jī)配套的軟件功能齊全,支持Verilog/VHDL硬件描述語(yǔ)言等多種設(shè)計(jì)輸入。軟件可運(yùn)行在及Windows XP/WIN7/WIN8/WIN10操作系統(tǒng)下。 
五、產(chǎn)品信息

設(shè)備名稱 FPGA教學(xué)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)
型    號(hào) DB-E806
主 芯 片 EP4CE6
工作電壓 ~220v±10%,50Hz±1Hz
尺寸(mm) 410 x 260 x 80
重  量(kg) <4
附件清單 1 串口線  × 1 2 USB連接線 × 1
3 Quartus、程序光盤(pán)× 2 4 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)× 1
5 實(shí)驗(yàn)連接排線×8 6