[實(shí)用新型]一種交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320868693.7
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN203706529U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖磊;麥文;林蓉華
• 申請（專利權(quán)）人: 四川師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)電子電路實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生必須到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場才能完成實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)方式學(xué)生可以觀察到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的樂趣，但學(xué)生實(shí)驗(yàn)受到時(shí)間和空間的限制，無法隨時(shí)隨地完成想做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，更無法完成遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)大量實(shí)驗(yàn)設(shè)備又處于半閑置狀態(tài)而得不到利用。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)雖然可以解決實(shí)驗(yàn)時(shí)間與空間的限制問題，但由于其數(shù)據(jù)是根據(jù)理論模型計(jì)算得到，并不能取代真正實(shí)驗(yàn)，它無法獲得客觀真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也無法給實(shí)驗(yàn)者提供在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感受。另一方面，目前繼續(xù)教育存在巨大需求，但遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題一直沒有得到較好的解決，因此有必要研究開發(fā)相關(guān)的電子電路的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)裝置，解決這些問題。

EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，Electronic?Design?Automation）技術(shù)課程是電子信息工程、通信工程和電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)技術(shù)課程。它是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，EDA實(shí)驗(yàn)對幫助學(xué)生掌握現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、提高分析問題解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)等具有非常重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置。

一種交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置，包括客戶機(jī)、視頻服務(wù)器、兩個(gè)攝像頭、實(shí)驗(yàn)服務(wù)器、控制服務(wù)器、互聯(lián)網(wǎng)模塊、可程控FPGA實(shí)驗(yàn)板；客戶機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)模塊與視頻服務(wù)器、控制服務(wù)器和實(shí)驗(yàn)服務(wù)器連接，兩個(gè)攝像頭同時(shí)連接視頻服務(wù)器，可程控FPGA實(shí)驗(yàn)板連接控制服務(wù)器；實(shí)驗(yàn)服務(wù)器一方面直接連接互聯(lián)網(wǎng)模塊，另一方面，通過RS232C通信線與可程控FPGA實(shí)驗(yàn)板連接，同時(shí)通過USB-BLASTER與可程控FPGA實(shí)驗(yàn)板的JTAG接口連接。

所述的交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置，所述可程控FPGA實(shí)驗(yàn)板包括FPGA核心實(shí)驗(yàn)單元、可程控信號(hào)發(fā)生模塊、實(shí)驗(yàn)組態(tài)模式切換模塊、第一外圍實(shí)驗(yàn)資源、第二外圍實(shí)驗(yàn)資源、數(shù)據(jù)監(jiān)測控制與通信模塊；實(shí)驗(yàn)組態(tài)模式切換模塊、可程控信號(hào)發(fā)生模塊均連接FPGA核心實(shí)驗(yàn)單元，第一外圍實(shí)驗(yàn)資源與實(shí)驗(yàn)組態(tài)模式切換模塊連接；第二外圍實(shí)驗(yàn)資源與FPGA核心實(shí)驗(yàn)單元和數(shù)據(jù)監(jiān)測控制與通信模塊連接；實(shí)驗(yàn)組態(tài)模式切換模塊同時(shí)與數(shù)據(jù)監(jiān)測控制與通信模塊連接。

所述的交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置，所述可程控FPGA實(shí)驗(yàn)板采用Altera公司第二代Cyclone系列FPGA，型號(hào)為EP2C8F256C8。

所述的交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)組態(tài)模式切換模塊由Altera公司的大規(guī)模CPLD?EPM570T144C5實(shí)現(xiàn)。

所述的交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置，所述第一外圍實(shí)驗(yàn)資源包括1路并行高速DA模塊、2路高精度DA轉(zhuǎn)換模塊、8位數(shù)碼管顯示模塊、FYD12864LCD顯示模塊、64色VGA顯示模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊、直流電機(jī)模塊、蜂鳴器模塊。

所述的交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置，所述第二外圍實(shí)驗(yàn)資源包括：1路并行高速ADC模塊、1路串行高精度ADC模塊、AC97聲卡模塊、大容量DRAM、大容量SRAM芯片、FPGA專用配置芯片、16位LED顯示模塊、DS1302數(shù)字時(shí)鐘模塊、DS18B20數(shù)字溫度計(jì)模塊、紅外數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、RS232通信模塊、PS2通信模塊、USB通信模塊、串行E2PROM模塊、按鍵。

所述的交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置，所述控制服務(wù)器包括：一次電源、電池管理模塊、蓄電池組、二次電源、嵌入式控制系統(tǒng)、交流供電控制模塊、開關(guān)機(jī)控制模塊、液晶顯示模塊、以太網(wǎng)通信模塊，一次電源連接電池管理模塊，蓄電池組連接在電池管理模塊和二次電源之間，嵌入式控制系統(tǒng)分別于交流供電控制模塊、開關(guān)機(jī)控制模塊、液晶顯示模塊、以太網(wǎng)通信模塊和電池管理模塊連接。

所述的交互式遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置，所述視頻服務(wù)器采用華為海思半導(dǎo)體Hi35xx系列網(wǎng)絡(luò)視頻SOC處理器Hi3515實(shí)現(xiàn)。

通過客戶計(jì)算機(jī)，可以模擬學(xué)生進(jìn)入真實(shí)實(shí)驗(yàn)場景下后，從系統(tǒng)開機(jī)、FPGA編程下載、到控制硬件平臺(tái)完成硬件測試、分析測量數(shù)據(jù)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、最后實(shí)驗(yàn)結(jié)束并關(guān)機(jī)的完整實(shí)驗(yàn)過程。

附圖說明

圖1為遠(yuǎn)程EDA實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為可程控FPGA實(shí)驗(yàn)板邏輯示意圖

圖3為控制服務(wù)器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為視頻服務(wù)器結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。