EDA(ElectronicDesignAutomation---電子設(shè)計自動化)實驗室是電子信息工程和自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)實驗室, 主要用于學(xué)生完成 EDA實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)任務(wù),旨在培養(yǎng)學(xué)生運用現(xiàn)代化 EDA 工具完成各種電子電路及系統(tǒng)設(shè)計的能力。
二、實驗/實訓(xùn)室建設(shè)規(guī)劃
根據(jù)2022級和2023級人才培養(yǎng)方案,結(jié)合2022年招生計劃,17級電子信息工程技術(shù)專業(yè)有4個班級、智能產(chǎn)品開發(fā)專業(yè)有2個班級、應(yīng)用電子技術(shù)有2個班級;18級電子信息工程技術(shù)專業(yè)有6個班級、智能產(chǎn)品開發(fā)專業(yè)有2個班級、應(yīng)用電子技術(shù)有2個班級。在2022-2023-2學(xué)期開設(shè)電工實訓(xùn)課程,故本實驗室在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,配備雙組實驗臺16座,其中15座用于學(xué)生實驗實訓(xùn),每座可容納4名學(xué)生分兩組實驗實訓(xùn),共可容納60人的小班同步實驗實訓(xùn)上課;另一座用作教師教學(xué)演練臺,同時配設(shè)能控制15座學(xué)生實驗臺的功能。
15座學(xué)生實驗臺按3列5行的結(jié)構(gòu)進行安裝,電源線及控制線用鋁質(zhì)槽板架設(shè),并加蓋板。
每張實驗桌放兩套計算機、EDA實驗箱。
三、實驗/實訓(xùn)室功能
EDA技術(shù)綜合實驗由EDA實驗箱、電腦等組成。實驗教學(xué)本著循序漸進的能力培養(yǎng)模式,分基礎(chǔ)驗證與綜合設(shè)計兩類,通過基礎(chǔ)驗證實驗加深對課堂理論知識的理解,增強動手能力。通過綜合設(shè)計實驗使學(xué)生從模仿設(shè)計、自行設(shè)計到創(chuàng)新設(shè)計的漸進過程中設(shè)計自己的實驗項目,可把基本理論與工程實踐密切結(jié)合起來,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:實驗教學(xué)的目的在于使學(xué)生進一步鞏固學(xué)過的理論知識,加深對知識的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,同時熟練的掌握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)計方法進行基本的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的能力。
為了有效開展實驗項目,實驗教學(xué)有以下要求:1、對學(xué)生的要求——實驗前要認真復(fù)習(xí)實驗所用到的理論知識;實驗前要先預(yù)習(xí)實驗教材和實驗指導(dǎo)書的相關(guān)內(nèi)容;做實驗時要認真聽講,跟隨老師的步驟進行操作,積極思考,勇于發(fā)問;實驗后,按照實驗?zāi)康募皩嶒炓髮懗鱿鄳?yīng)的實驗報告。2、對教師的要求——實驗前要重溫實驗所用的理論知識和實驗內(nèi)容;演示時操作速度適中,注意講解清楚操作要點和難點;耐心回答學(xué)生的問題;實驗后,評閱學(xué)生提交的實驗報告。
實驗項目: 1.動畫原理;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.影視動畫分鏡頭設(shè)計;6.數(shù)字場景設(shè)計與表現(xiàn);7.網(wǎng)頁設(shè)計;8.視頻特技;9.虛擬現(xiàn)實;10.數(shù)字音視頻制作;11.Flash動畫設(shè)計;12.網(wǎng)絡(luò)游戲設(shè)計;13.三維設(shè)計軟件3ds Max;14.網(wǎng)絡(luò)廣告設(shè)計與策劃;15.動畫衍生產(chǎn)品玩具設(shè)計等。
四、建設(shè)預(yù)算費用
序號 | 設(shè)備名稱 | 型號 | 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 | 套 | |
2 | 電腦桌 | 30 | 套 | |||
3 | 多媒體講臺 | 1 | 套 | |||
4 | FPGA教學(xué)開發(fā)創(chuàng)新平臺 | DB-E806 | 上海頂邦 | 31 | 套 |
五、實驗/實訓(xùn)室建設(shè)效果
建議新建EDA實訓(xùn)室1個,面積約為60平方米,需要實訓(xùn)臺及配套實施設(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)品開發(fā)專業(yè)等專業(yè)進行實訓(xùn)教學(xué)。
六、技術(shù)參數(shù)
DB-E806 FPGA教學(xué)開發(fā)創(chuàng)新平臺
一、系統(tǒng)概述:
二、結(jié)構(gòu)特點:
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,每個模塊相對獨立,做實驗時將模塊與核心板連接起來即可;
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,同時方便實驗室管理;
CPU核心子板自帶SDRAM與FLASH,可用于NIOSII、IP CORE設(shè)計驗計;
豐富的實驗?zāi)K,在數(shù)字電路的基礎(chǔ)上增加了控制類、接口類、通信類的實驗?zāi)K;
二個時鐘源,四路輸出,每路相對獨立, 24MHZ—1HZ的頻率能滿足用戶要求;
核心板FPGA芯片I/O管腳完全開放,用戶可以任意定義;
豐富的樣板實驗程序,在常規(guī)的EDA實驗基礎(chǔ)上增加了交通燈、電梯、步進電機、直流電機、PS2、VGA、音樂、鍵盤等實驗,實驗內(nèi)容形象生動;
QUARTUS11.0開發(fā)軟件,支持多種語言輸入,自帶LICENSE;
詳細的操作手冊,含軟、硬件的使用說明,各模塊的功能說明。
核心板規(guī)格說明:
FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP4CE6E22C8N
FPGA內(nèi)門電路高達12萬門,內(nèi)部使用RAM作電路結(jié)構(gòu),速度高達幾百MHZ,且可任意規(guī)劃更改電路,是一個可隨心所欲的設(shè)計芯片。
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)時鐘
JTAG編程調(diào)試接口
7個HR-EXT標(biāo)準(zhǔn)擴展接口
四路時鐘輸入接口
1個復(fù)位按鍵
5V/DC電源輸入接口
平臺母板規(guī)格說明:
8位撥動開關(guān)輸入模塊
8位按鍵開關(guān)輸入模塊
4*4矩陣鍵盤輸入模塊
8位LED顯示模塊
8位動態(tài)掃描的數(shù)碼管顯示模塊
16*16點陣顯示模塊
1602字符液晶顯示模塊
12864圖形點陣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個四向模擬交通燈控制模塊
1個四相步進電機控制模塊
1個速度可控、可測直流電機模塊
1個VGA接口
2個UART串行通信接口
2個PS2鼠標(biāo)、鍵接接口模塊
三、實驗項目:
EDA設(shè)計示例
基于QUARTUSII圖形輸入電路的設(shè)計
基于VHDL格雷碼編碼器的設(shè)計
含異步清零和同步使能的加法計數(shù)器
八位七段數(shù)碼管動態(tài)顯示電路的設(shè)計
數(shù)控分頻器的設(shè)計
圖形和VHDL混合輸入的電路設(shè)計
基本觸發(fā)器的設(shè)計
可控脈沖發(fā)生器的設(shè)計
基于VHDL的搶答器的設(shè)計
基于VHDL的表決器的設(shè)計
正負脈寬調(diào)制信號發(fā)生器設(shè)計
矩陣鍵盤接口電路的設(shè)計
AUDIO電子音樂實驗
直流電機的測速實驗
步進電機驅(qū)動控制
交通燈控制電路實驗
PS2接口鍵盤顯示實驗
VGA彩條信號發(fā)生器的設(shè)計
數(shù)字頻率計的設(shè)計
多功能數(shù)字鐘的設(shè)計
電梯控制的設(shè)計
AD/DA轉(zhuǎn)換實驗
NIOSII IP CORE設(shè)計示例
最小NUISII系統(tǒng)設(shè)計
設(shè)計一個帶SDRAM和FLASH的NIOSII系統(tǒng)
FLASH讀寫操作-流水燈的設(shè)計
……
四、配套軟件
根據(jù)不同用戶要求可配套不同版本的軟件,隨機配套的軟件功能齊全,支持Verilog/VHDL硬件描述語言等多種設(shè)計輸入。軟件可運行在及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)開發(fā)創(chuàng)新平臺 | |||
型 號 | 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× 2 | 4 | 實驗指導(dǎo)書× 1 | |
5 | 實驗連接排線×8 | 6 |