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一、概述
单片机CPLD/FPGA开发综合实验装置是针对各高等院校须同时开设“单片机”和“CPLD/FPGA”教学的需求，实验设备集MCS-51单片机、CPLD/FPGA综合等技术于一体。提供了优化的软件和硬件集成资源，适合“单片机原理及接口技术”、“CPLD/FPGA原理及其应用技术”教学大纲的要求，实验系统提供了丰富的硬件接口电路和功能模块，并提供各种接口电路的应用范例和测试程序以及详细的应用说明，帮助用户快速地掌握这些接口的应用方法，是各高等院校开展单片机、CPLD/FPGA教学、课程设计、电子设计竞赛及科研开发的理想设备。
二、单片机CPLD/FPGA开发综合实验装置特点:
1、MCS-51单片机系统：丰富的接口电路，这些单片机接口电路涵盖了MCU的各个应用领域，并能够提供用户应用和设计的方法。CPU芯片引脚引出，可以任意的连接自己的实际应用系统。配有专业的MY-3000型高性能MCS-51硬件仿真器，64K数据空间、64K程序空间全部开放，不占用CPU资源，采用双CPU模式，仿真CPU和用户CPU独立运行，具有编辑、编译、下载、单步、跟踪、断点、运行等多种功能。上位仿真软件支持汇编、C语言。可运行于WIN98/2000/NT/XP操作系统平台。
2、CPLD/FPGA系统，包含数字和模拟EDA系统：数字EDA系统配有Altera公司的EP1K30器件，具有30000门的FPGA芯片，可兼容多种电压内核芯片。也可配置Lattice公司的ISPLSI1032E器件，具有6000门的CPLD芯片。模拟EDA系统配有Lattice公司的ispPAC系列器件，配套专用编程下载线和下载软件。
3、可选配C8051F020单片机模块，配备EC5仿真器。
4、可选配我公司DAQ数控式创新实验平台,可完成如四层电梯、交通灯控制、水塔水位自动控制等多达15个创新实验。
三、技术性能：
1、输入电源：单相三线220V±10% 50HZ
2、工作环境：温度-10℃~+50℃ 相对湿度<85%（25℃）
3、绝缘电阻：大于3MΩ
4、装机容量：小于0.5Kva
5、外形尺寸：135cm×60clm×140cm，以产品实物为准
四、系统配置：
1．控制器单元挂箱：挂箱主要用于插接不同的CPU模块。挂箱上包含了CPU模块的接口插座和基本实验电路及系统扩展电路，可单独完成大部分的基本实验，挂箱上有三个(40P、40P、20P)扁平电缆接口槽用于和其他挂箱连接。挂箱上的资源如下：
(1)8155接口模块 | (9) AT24C02存储器模块 |
2.控制器单元挂箱支持CPU模块和译码模块：
模块名称 | 功能指标 |
51系列CPU模块 | 支持80C31、80C51，含32K SRAM、64K ROM组成数据总线、地址总线和控制总线 |
Cygnal51CPU模块(选配) | 采用美国Cygnal公司的嵌入式单片机C8051F020芯片，含32K SRAM，组成数据总线、地址总线和控制总线 |
译码模块 | 采用LATTICE公司的ispLSI1016E完成整个系统的译码工作 |
3.信号转换单元挂箱：挂箱上有三个（40P、40P、20P）扁平电缆接口槽用于和控制器单元挂箱信号连接。挂箱支持的模块：
模块名称 | 功能指标 |
8位并行AD模块 | 由AD0809模数转换电路组成8路8位AD。 |
8位并行DA模块 | 由两只DA0832数模转换电路组成2路8位DA。 |
12位并行AD模块 | 由AD574模数转换电路组成12位AD。 |
12位并行DA模块 | 由TLV5613数模转换电路组成12位DA。 |
I/O 扩展模块 | 由两块74LS244芯片扩展成16路并行输入电路。 |
转换模块 | 用LM311实现V/F电路和F/V电路 |
4．通信与打印机单元挂箱：挂箱上有三个（40P、40P、20P）扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接，打印机装在挂箱的底板上。
挂箱支持的模块：
模块名称 | 功能指标 |
RS232/RS485/CAN总线通信模块 | 由MAX232芯片组成RS232通信电路，MAX485芯片组成RS485通信电路。由SJA1000芯片和TJA1050芯片组成CAN总线电路。 |
USB通信模块 | 由1581芯片组成USB2.0通信模块 |
网络控制器模块 | 采用RTL8019AS芯片 |
微型打印机（选配件） | 微型打印机 |
5．显示与键盘单元挂箱：挂箱上有三个（40P、40P、20P）扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接。挂箱支持的模块：
模块名称 | 功能指标 |
静态显示模块 | 由74LS164芯片驱动 |
动态显示模块 | 采用8位8段LED数码管。 |
液晶显示模块 | 提供128*64点阵的液晶显示屏 |
CPLD模块 | 采用LATTICE公司1032芯片 |
4*4行列式键盘 | 公共键盘 |
6、对象挂箱(一)：挂箱上有三个（40P、40P、20P）扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接。
挂箱支持的模块：
模块名称 | 功能指标 |
继电器模块 | 由两个5V继电器、2个12V继电器和2个24V继电器组成。 |
光耦隔离模块 | 由3个TLP521-4芯片组成12入12出。 |
LED显示模块 | 用16个LED灯组成逻辑电平测试电路 |
开关量模块 | 用16个按键组成高低电平输出电路 |
7、对象挂箱(二) ：挂箱上有三个（40P、40P、20P）扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接。
挂箱支持的模块：
模块名称 | 功能指标 |
IC卡读写模块 | I2C总线实现IC卡的读写及识别 |
直流电机 | 带驱动小直流电机，测速部分由1个霍尔传感器组成 |
步进电机 | 采用四相步进电机，带驱动电路 |
交通灯模块 | 采用16个LED灯和四位数码管组成。 |
语音处理模块 | 采用1730专用语音芯片组成 |
PWM调制模块 | 由324运放芯片组成,用于小直流电机调速 |
8、 EDA 挂箱（一）（数字EDA系统CPLD/FPGA）
模块名称 | 功能指标 |
CPLD器件：Lattice1032E(默认) | Lattice公司6000门CPLD |
FPGA器件：EP1K30（选配件） | Altera公司30000门FPGA |
VGA接口 | VGA接口，接显示器做彩条信号实验 |
PS/2键盘接口 | PS/2键盘接口逻辑设计 |
9、 EDA 挂箱（二）（模拟EDA系统）
LATTICE ispPAC系列器件IspPAC10及相关外围、下载电路。
五、实验项目：
1、MCS-51单片机实验项目：软件部分实验：
1．清零程序田 | 2．拆字程序 |
硬件部分实验：
1．P1口亮灯实 | 2．P1口转弯灯实验 |
2．CPLD/FPGA模块实验：基本实验：
1、七人表决器 | 2、四位加法器 |
模块实验：
17、A/D 0809模数转换器实验 | 18、D/A 0832数模转换器实验 |
模拟EDA实验：
33、IspPAC10增益的设定与调整 | 34、IspPAC10增益的放大与衰减 |
