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      详细说明

      KX-DN9

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      • 产品说明

      自從1994年的第一屆全國大學生電子設計競賽至今,參賽的學校的數量、競賽的規模、競賽形式類型以及受重視的程度都在不斷擴大和提高。這與大學生的培養目標、人才市場的需求和就業形勢等因素是密切相關的。

      顯然,電子系統設計技能的提高不是一個抽象的概念,培養卓越工程師也不是一句空話,它必須與當前電子產品市場需求和人才市場需求這兩個因素緊密相連。這就是說,電子設計技能培訓的內容應該與這兩個因素掛鉤,而不是僅僅通過學學焊接、畫畫PCB板,或用單片機及74系列器件設計某個功能模塊來提高所謂的“動手能力”。

      能為學生的就業與深造提供強大資本的電子設計能力及自主創新能力必須來自合理實驗內容的安排和符合現代電子技術發展的技能培訓。

      它們必須包含這樣的內容:具有培養自主創新精神和擁有自主知識產權系統設計能力訓練。例如用一個傳統單片機完成一項設計、用一個現成的藍牙完成一項應用設計、用一個USB器件完成一項數據通信設計、利用ARM完成一項系統設計等等。盡管這些系統設計的技能也重要,但是都是基于現成電路器件完成的,設計者只能說是被動應用了別人知識產權來完成設計,是一種非自主性設計。至少,這類設計談不上擁有自主知識產權。因而僅這些技能在個人的可持續發展及就業口徑上就有了先天的限制。從傳統的非自主性系統設計能力向自主性設計能力培養轉化和發展十分重要。從最近幾屆電子設計競賽的賽題中也能看到這種轉向。

      諸如EDA、單片機、DSP、SOPC等傳統實驗平臺多數是整體結構型的,雖也可完成多種類型實驗,但由于整體結構不可變動,故實驗項目和類型是預先設定的、固定的,很難有自主發揮的余地;學生的創新思想與創新設計如果與實驗系統的結構不吻合,便無法在此平臺上獲得驗證;同樣,教師若有新的聯系教學實際的實驗項目,也無法融入固定結構的實驗系統供學生實驗。因此,此類實驗平臺不具備可持續發展的潛力,沒有自我更新和隨需要升級的能力,用幾年后只能被淘汰。

      模塊自由組合型創新設計綜合實驗開發系統很好地解決了這些問題,因此成為高校目前十分流行的實踐平臺,特點有:

      ◆ 由于系統的各實驗功能模塊可自由組合、增減,故不僅可實現的實驗項目多,類型廣,更重要的是很容易實現形式多樣的創新設計;

      ◆ 由于各類實驗模塊功能集中,結構經典,接口靈活,對于任何一項具體實驗設計都能給學生獨立系統設計的體驗,包括脫離系統平臺;

      ◆ 面對不同的專業特點,不同的實踐要求和不同的教學對象,教師,甚至學生自己可以動手為此平臺開發增加新的實驗和創新設計模塊;

      ◆ 由于系統上的各接口,以及插件模塊的接口都是統一標準的,康芯提供所有接口電路,因此此系統可以通過增加相應的模塊而隨時升級;

            康芯的KX-DN型模塊化綜合創新實驗開發系統的課程/實驗設計類型有以下9類:

       EDA技術系列實驗。配套教材2、4。如教材1含60多個經典和創新實驗與設計項目,多數含源程序演示示例。

       SOPC技術系列實驗。配套教材7。含基于CycloneIII等FPGA的SOPC實驗,包括源程序演示示例。  

       單片機技術系列實驗。配套教材3?赏瓿稍S多傳統和現代的單片機實驗,特別包括與FPGA接口的實用系統設計實驗項目。

       基于單片機IP核的SOC片上系統設計系列實驗。配套教材3;贔PGA硬件平臺的8051核系統設計,含源程序演示示例。

       數字電路系列實驗。配套教材5。含數十相關實驗,特別是基于QuartusII原理圖和FPGA的數字電路實驗。

       基于DSP Builder和MATLAB的DSP系列實驗。配套教材2。數十個基于DSP Builder和MATLAB的硬件DSP系列實驗設計項目。

       計算機組成與設計系列實驗。配套教材1;谂鋫涞拇笠幠PGA和各類接口設備,成為計算機組成與設計創新實驗的最好選擇。

       微機原理與接口技術系列實驗。配套教材6;诖笠幠PGA和各類接口設備,在一單片中能完成微機接口所有創新實驗。

       電子設計競賽系列項目開發訓練。作為電子設計訓練平臺,以其極大的靈活性和實用性,比傳統固定結構的實驗系統更能勝任此項任務。

      KX-DN9型

       

      特色與優勢:

       

      該實驗開發系統的最大特色是,由針對不同實驗開發目標的各類功能模塊組成。每一個模塊可以在實驗系統上完成各類設計,也可脫離實驗系統單獨完成功能,使實驗者能從中體會和獲得實際工程開發完整經歷?梢愿鶕䦟嶒炐枰碗娮釉O計訓練科目分別完成各功能模塊的實驗與自主開發、也可將不同模塊組合成一個大系統進行綜合設計開發,培養學生的自主性綜合實驗開發能力,以及擁有自主知識產權的系統和片上系統設計開發能力。

      本系統提供的專業CPU IP核、各類功能IP核以及基于大規模FPGA(CycloneIII系列)的可自主配置重構型DDS函數信號發生器是培養自主創新設計能力的重要電子系統設計訓練平臺。

      一、基本平臺 編號A  

      ☆此平臺最多可同時插12 塊模塊板。

      ☆ KX_USB-Blaster2型雙功能編程器:(1)USB-Blaster編程下載功能(支持AS、PS、JTAG模式):1、對FPGA/CPLD進行配置或編程;2、對配置器件EPCSx編程;3、訪問和編輯FPGA內部RAM;4、調試Nios2,完成SOPC設計;5、支持SignalTapII 嵌入式邏輯分析儀。

      (2)USB到UART串行通信轉換:1、通過USB與FPGA串行通信,實現PC與FPGA的串行通信,且無需RS232電平轉換;2、通過USB與單片機的串行通信,實現PC與通用單片機的UART串行通信;3、通過USB

      對STC等系列單片機進行直接編程開發,無需電平轉換。

       ByteBlasterMV編程器一個(可對isp單片機編程)。

      ☆ 5功能智能邏輯筆:可顯示高電平、低電平、中電平、高阻態、脈沖信號。注意有“高阻態”測試功能。

      ☆ 獨立的標準時鐘頻率20個。20MHZ-0.5HZ。

      ☆ 電源有自動保護的+5V,+12V、-12V、、+3.3V、2.5V+、1.2V。

      ☆ 8個LED放光二級管,8個乒乓開關,揚聲器。

      ☆ DDS信號輸出口及幅度、偏移調諧。

      KX_DN9系統包含的實驗開發模塊如下:


      編號:B4、FPGA模塊四

      CycloneIV EP4E22F17C8N(256腳BGA封裝),內部資源極其豐富:2萬2千個邏輯宏單元、60萬RAM bit;4個鎖相環(超寬超高鎖相環輸出頻率:1300MHz2kHz)。接口器件有32MB SDRAM、16M配置Flash、TF卡座,CPLD3032,KSZ8021控制網口,20M有緣時鐘.

      FPGA板包含 8051/52 IP核。提供商業級全兼容MCS-51單片機IP核。利用此核,實驗者可以實現傳統單片機實驗系統無法達到的SOC(片上系統)設計。即將單片機CPU、RAM、ROM以及其它各類接口電路模塊設計在同一片FPGA中。此類技術對于對于面向高新技術企業的就業十分必要。 8088、8086 CPU IP核。 8255A IP核模塊;8255A IP核(I/O接口);8253/8254 IP核(定時器);8250 IP核(UART串行通信);8237 IP核(DMA控制器);8259 IP核(可編程中斷控制器),以及基于FPGA的RAM/ROM核、鎖相環核等。這些IP核與8088CPU核相結合就能在單片FPGA中構成一個微機系統,從而學習到實用的SOC設計工程技術。FPGA中的8088核與MCS-31單片機核及其中的各種模塊和核都能與以下各模塊結合,實現不同類型的實驗開發。

       

      編號:C5、可重構型DDS全數字函數信號發生器模塊

      全數字型DDS函數信號發生器模塊,含FPGA、單片機、超高速DAC、高速運放等。既可用作全數字型DDS函數信號發生器,同時也可作為EDA/DSP系統及專業級DDS函數信號發生器設計開發平臺。作為DDS函數發生器的功能主要包括:等精度頻率計,全程掃頻信號源(掃速、步進頻寬、掃描方式等可數控),移相信號發生,里薩如圖信號發生,方波/三角波/鋸齒波和任意波形發生器,以及AM、PM、FM、FSK、ASK、FPK等各類調制信號發生器。

       
      編號:C6、MCS-51單片機模塊

      可對AT89S51、AT89S52、AT89S8253等單片機進行實驗開發,可對不同模塊進行編程控制(配STC89S51)?赏ㄟ^康芯提供的雙功能下載器USB-RS232,即USB轉串口對單片機(P3.0和P3.1)編程,這種方式更方便

       

      編號:C7、4X4十六鍵鍵盤

      編號:C8、4X4+8個單脈沖綜合鍵盤模塊
      編號:C9、7數碼管串行靜態顯示模塊
      編號:C10、24位輸出顯示HEX模塊
      編號:C13、點陣式128X64液晶顯示模塊
      編號:C14、字符式20X4液晶顯示模塊
      編號:C15、800X480數字TFT彩屏(可配觸摸屏)
      編號:C16、普通A/DD/A模塊

      編號:C17、高速A/D和雙通道DA模塊

      編號:C18、高速12SPI串行雙ADC

      編號:C19、8+16位高分辨率ADC等模塊

      編號:C20、SPI串行接口高速ADC+DAC模塊

      編號:C21、SD+PS2+RS232+VGA顯示接口模塊

      編號:C22、USB接口模塊

      編號:C23、電機接口模塊

      編號:C24、以太網接口模塊

      編號:C25、語音處理+4動態掃描模塊

      編號:C26、雙串行存儲器+邏輯筆設計模塊

      編號:C28、繼電器/CAN/RS485總線模塊

      編號:C29、GPS實驗開發模塊

      編號:C30、看門狗定時器+時鐘日歷模塊

      編號:C31、無線編碼收發+數字溫度傳感器模塊

      編號:C32、交通燈模塊

      編號:C34、攝像頭模塊

      第四章 KX_DN系統部分實驗

       

       注:以下實驗根據系統配置來對應完成

       

      4.1  針對HDL設計的EDA基本實驗與設計

      實驗4-1.計數器設計

      實驗4-2.多路選擇器設計

      實驗4-3.8位全加器設計

      實驗4-4.原理圖輸入法設計頻率計

      實驗4-5.十六進制7段數碼顯示譯碼器設計

      實驗4-6  數碼掃描顯示電路設計

      實驗4-7  半整數與奇數分頻器設計

      實驗4-8  ?煽赜嫈灯髟O計

      實驗4-9  VGA彩條信號顯示控制電路設計

      實驗4-10  移位相加型8位硬件乘法器設計

      實驗4-11  移位寄存器設計

      實驗4-12  串行靜態顯示控制電路設計

      4.2 針對LPM宏模塊應用的EDA實驗與設計

      實驗4-13.查表式硬件運算器設計

      實驗4-14. 正弦信號發生器設計

      實驗4-15. 八位數碼顯示頻率計設計

      實驗4-16.簡易邏輯分析儀設計

      實驗4-17.  DDS正弦信號發生器設計

      實驗4-18.  移相信號發生器設計

      實驗4-19.  4X4陣列鍵盤鍵信號檢測電路設計

      實驗4-20.  VGA簡單圖像顯示控制模塊設計

      實驗4-21  SPWM脈寬調制控制系統設計

      實驗4-22  基于DES數據加密標準的加解密系統設計

      實驗4-23  線性反饋移位寄存器設計

      實驗4-24  步進電機細分控制電路設計

      實驗4-25  基于FT245BM的USB通信控制模塊設計

      實驗4-26  直流電機綜合測控系統設計

      實驗4-27  VGA動畫圖像顯示控制電路設計

      實驗4-28  AM幅度調制信號發生器設計

      4.3  針對狀態機應用的EDA實驗與設計

      實驗4-29  序列檢測器設計

      實驗4-30  ADC采樣控制電路設計

      實驗4-31  數據采集模塊設計

      實驗4-32  五功能智能邏輯筆設計

      實驗4-33  比較器加DAC器件實現ADC轉換功能電路設計

      實驗4-34  通用異步收發器UART設計

      實驗4-35  點陣型與字符型液晶顯示器驅動控制電路設計

      實驗4-36  串行ADC/DAC控制電路設計

      實驗4-37  硬件消抖動電路設計

      實驗4-38  數字彩色液晶顯示控制電路設計

      實驗4-39  狀態機控制串/并轉換8數碼靜態顯示電路設計

      實驗4-40  基于FPGA的紅外雙向通信電路設計

      4.4  EDA綜合實驗與設計

      實驗4-41  樂曲硬件演奏電路設計

      實驗4-42  正交幅度調制與解調系統實現

      實驗4-43  基于UART串口控制的模型電子琴設計

      實驗4-44  基于M9K RAM型LPM移位寄存器設計

      實驗4-45  單片全數字型DDS函數信號發生器綜合設計

      實驗4-46  乒乓球游戲電路設計

      實驗4-47  PS2鍵盤控制模型電子琴電路設計

      實驗4-48  GPS應用的通信電路設計

      實驗4-49  在ModelSim上進行4位計數器仿真

      實驗4-50  在ModelSim上進行16位累加器設計仿真

      第五章 SOPC實驗與設計

      實驗5-1  基于SOPC的多功能數字鐘設計

      實驗5-2  彩色液晶顯示控制電路設計

      實驗5-3  基于Nios II的直流電機控制

      實驗5-4  自定制硬件乘法器

      實驗5-5  硬件樂曲演播系統設計

      實驗5-6  基于UART的I2C總線傳輸

      實驗5-7  基于Nios II的等精度頻率計設計

      第六章 單片機系統綜合實驗  

      6.1  單片機基本實驗

      實驗6-1.存儲器塊清零程序設計

      實驗6-2  二進制到BCD轉換程序設計

      實驗6-3  十六進制到ASCII碼轉換程序設計

      實驗6-4  存儲塊移動程序設計

      實驗6-5  多分支程序

      實驗6-6  數據排序程序設計.

      實驗6-7  P1口輸入、輸出實驗

      實驗6-8  交通燈控制(軟件延時法)

      實驗6-9  交通燈控制(定時器延時法)

      實驗6-10  計數器應用實驗

      實驗6-11  外部中斷實驗

      實驗6-12  定時器實驗1(P1口狀態取反)

      實驗6-13  定時器輸出PWM實驗

      實驗6-14  外部中斷實驗

      6.2  單片機擴展和接口實驗與設計

      實驗6-15  單片機串口擴展

      實驗6-16  鍵盤與液晶顯示控制

      實驗6-17  單片機串行通信和紅外雙向通信

      實驗6-18  單片機擴展X5045看門狗器件

      實驗6-19  單片機擴展DS1302時鐘/日歷器件

      實驗6-20  SPI串行DAC TLV5637與單片機的接口

      實驗6-21  串行精密ADC器件ADS1100與單片機的接口

      實驗6-22  串行高速ADC器件ADS7816與單片機的接口

      實驗6-23  高速微功耗串行ADC器件TLV2541與單片機的接口

      實驗6-24  雙通道A/D轉換芯片ADC0832與單片機的接口

      實驗6-25  高速同步10位串行A/D轉換器與單片機的接口

      第七章 單片機擴展FPGA綜合實驗與設計

      實驗7-1  單片機串行擴展FPGA系統設計

      實驗7-2  單片機數據交換FPGA擴展電路設計

      實驗7-3  擴展外部數據存儲器的單片機與FPGA擴展系統設計

      實驗7-4  四通道PWM信號發生器及其單片機控制系統設計

      實驗7-5  移相信號發生器的FPGA與單片機擴展系統設計

      實驗7-6  里薩如圖波形發生器的單片機與FPGA擴展系統設計

      實驗7-7  數字電壓表FPGA單片機的系統設計

      實驗7-8  數字頻率計與單片機串行通信接口功能設計

      實驗7-9  直流電機測控單片機與FPGA擴展系統設計

      實驗7-10  等精度頻率/脈寬/占空比/相位多功能測試儀設計

      第八章 基于單片機8051/8088微機原理IP核的FPGA片上系統SOC設計

      實驗8-1.單片機串口擴展FPGA片上系統SOC設計

      實驗8-2.擴展外部數據存儲器的FPGA單片系統設計

      實驗8-3.四通道PWM信號發生器及單片系統設計

      實驗8-4.移相信號發生器的FPGA片上系統SOC設計

      實驗8-5.里薩如圖波形發生器的FPGA片上系統設計

      實驗8-6.數字電壓表FPGA單片系統SOC設計

      實驗8-7.數字頻率計與單片機串行通信接口功能設計

      實驗8-8.直流電機測控FPGA單片系統設計

      實驗8-9.等精度頻率計FPGA單片系統設計

      實驗8-10.基于FPGA的紅外雙向通信單片系統設計

      實驗8-11. 頻率和占空比可數控方波信號發生器設計示例

      實驗8-12. 8052 IP核等精度頻率計/GPS應用聯合設計

      實驗8-13. 8051核控制DS18B20數字溫度模塊

      實驗8-14. 8051核驅動LCD128X64

      實驗8-15. 基本8088和8253核應用

      實驗8-16. 基本8088系統的GPS應用模塊

      實驗8-17. 8088系統的DMA核應用

      實驗8-18. 8088系統UART核應用

      實驗8-19. 8086經典微機片上系統構建


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