[發(fā)明專利]EDA教學(xué)開發(fā)實(shí)驗(yàn)箱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510075080.1
• 申請(qǐng)日: 2015-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN104732848B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明伯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京百科融創(chuàng)教學(xué)儀器設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所44287
• 代理人: 胡海國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種EDA教學(xué)開發(fā)實(shí)驗(yàn)箱。

背景技術(shù)

EDA(Electronic Design Automation)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)生由淺入深開設(shè)了數(shù)字集成電路、大規(guī)?？删幊唐骷⒂布枋稣Z言、現(xiàn)代DSP技術(shù)、嵌入式Nios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)階段且能夠開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)箱來配合理論教學(xué)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種EDA教學(xué)開發(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題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種EDA教學(xué)開發(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I/O口，所述擴(kuò)展模塊包括與對(duì)應(yīng)I/O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。

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)行顯示。

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。

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)。

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)。

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。

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。

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。

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。