SYL-SAE 數電模電EDA綜合實驗箱

一、數電模電EDA綜合實驗箱描述：

SYL-SAE數電模電EDA綜合實驗箱能夠完成“電路基礎”、“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“ISP在系統編程EDA實驗”、“VHDL設計”、“電子系統綜合設計”等課程的實驗。在實驗設備方式上采用全新理念，保留了經典的傳統基礎功能模塊驗證性實驗，增加了對中大規模復雜系統的設計、分析和管理實驗，為學生提供了二次開發的良好環境，加強了學生對系統設計概念的培養和實踐，以適應電子系統日趨數字化、復雜化和大規模集成化發展的需要，真正做到學用結合，為創新性人才的培養打下良好基礎。

二、數電模電EDA綜合實驗箱配置：

1、數電/模電/EDA實驗箱一臺（含電源）

2、交流電源線一根

3、在系統邏輯可編程模塊一塊（或多塊選配）

4、在系統模擬可編程模塊（多塊選配）

5、并行下載電纜一根

6、模擬電路實驗板一塊（多塊選配）

7、實驗指導書一套

8、實驗導線若干根

三、數電模電EDA綜合實驗箱特點:

該實驗箱具有安全、穩定、可讀、可調整、直觀、靈活和新型等特點，操作簡單方便，實驗箱運行可靠。具有很強的二次開發功能。

1、安全性

人員安全的保護：不論實驗裝置在正常工作或故障狀態下，不會危及操作人員的人身安全。

對誤操作的保護：不會因為誤操作而導致實驗裝置損壞。

電源的過流保護：因短路等故障而過流時，可自動切斷實驗裝置電源。

2、直觀性

實驗箱功能模塊的主要電氣原理或特征將在面板或電路卡上指示，實驗箱各功能引腳的符號標注在面板上。

3、靈活性

實驗箱采用主板和各模塊分離的設計，可編程器件焊接在獨立模塊上。通過選擇模塊可以選擇不同廠家、不同型號、不同規模的可編程器件，既可適應不同的教學需要，也使系統的功能和規模擴展變得更為方便。

為了方便實驗操作，減少對實驗儀器儀表的依賴，實驗箱主板上各部分功能模塊（包括一些基本功能模塊和實驗小工具）幾乎都是相互獨立的，可以根據需要選擇模塊進行接線。

實驗設備提供擴展集成插座、面包板和部分必須的分立元件等，留有足夠的接線機會，也給實驗箱留有足夠的機動靈活性。

4、新穎性

實驗箱提供了邏輯可編程實驗平臺和模擬可編程實驗平臺，其中邏輯可編程實驗平臺包括CPLD/FPGA模塊，模擬可編程實驗平臺包括ispPAC模塊。不同模塊使用不同的芯片，根據需要可選擇不同功能芯片的模塊插接到實驗主板上。

5、電源多樣性

系統提供了多種電壓，方便用戶使用。

(1)±5V/1A(2)±12V/0.2A(3)0～27V/0.2A連續可調(4)0～-12V/0.2A連續可調

6、系統資料

根據用戶選擇的配置，向用戶提供完整的實驗程序(如有)，文檔，軟件。

四、數電模電EDA綜合實驗箱各功能主要特點：

（一）數字電路功能單元

1、4×4矩陣鍵盤：矩陣式結構，組合按鍵。

2、16位撥動開關：開關量輸入。

3、十進制8421撥碼盤：提供0～9十進制編碼值。

4、16位開關量輸出：發光二極管紅、黃、綠色三組各5只高亮度發光二極管，含電流驅動。

5、6位LED顯示：7段數碼管靜態顯示方式6位，動態顯示方式1-6位均可，含電流驅動。

6、有源晶振：4MHz標準時鐘，通過模塊跳線器選擇，向可編程器件的CLK提供時鐘。

7、單脈沖發生器：提供加消抖處理,單個±脈沖輸出。

8、邏輯筆：可測量邏輯高低電平、高阻和脈沖狀態。

（二）模擬電路功能單元

1、模擬電路模塊接入區：可接入各種模擬電路實驗模塊

2、波形發生器單元

輸出波形：方波、三角波、正弦波

幅值：正弦波：0～14V（14V為峰-峰值，且正負對稱）

三角波：0～24V（24V為峰-峰值，且正負對稱）

方波：0～24V（24V為峰-峰值，且正負對稱）

頻率范圍：分四檔2HZ～100HZ、90HZ～1KHZ、900HZ～10KHZ、9KHZ～90KHZ

3、直流信號源單元：雙路±5V/1mA、±0.5V/mA、兩檔連續可調。

4、3位半數字電壓表：測量范圍：-19.99V～+19.99V

（三）EDA實驗功能單元

1由數字電路功能單元、模擬電路功能單元共同組成。

2、可編程器件模塊。標準配置為Lattice的IspLsi1032.用戶也選擇其它公司的CPLD/FPGA(選配)。

（四）擴展實驗模塊區

1、集成電路擴展插座：可插實驗用IC芯片或ispPAC模塊。

2、面包板單元。

五、數電模電EDA綜合實驗箱實驗內容：

1、數字部分基本實驗：

（l）門電路邏輯功能及測試；

（2）組合邏輯電路(半/全加器)；

（3）R-S、D、JK4、觸發器；

（4）三態輸出觸發器、鎖存器；

（5）集成計數器及寄存器；

（6）時序電路測試及研究；

（7）譯碼器和數據選擇器；

（8）波形發生及單穩態觸發器；

（9）555時基電路

可選做如下實驗：

（10）CMOS門電路測試；

（11）門電路的驅動能力測試；

（12）寄存器及其應用實驗；

（13）順序脈沖和脈沖分配器電路；

（15）多路模擬開關及其應用實驗；

（16）四路優先判決電路實驗；

（17）TS、OC門的功能測試及其應用實驗；

（18）邏輯筆實驗與分析實驗；

（19）施密特觸發器及其應用實驗；

（20）數字定時器實驗；

（21）觸發器應用實驗；

（22）時序電路應用實驗；

（23）單穩態觸發器及其應用實驗；

（24）電壓變換器實驗；

（26）模數，數模轉換電路實驗

2、模擬部分實驗內容：

（一）分立元件電路實驗

1、基本單級放大電路；

2、兩級放大電路；

3、負反饋放大電路；

4、射級跟隨器；

5、差動放大電路；

6、比例求和運算放大電路；

（二）集成運算放大電路

7、模擬運算電路

①電壓跟隨器②反向比例放大器③同相比例放大器④反相求和比例放大器⑤雙端輸入求和放大電路；

8、積分與微分電路

①積分電路②微分電路③微積分電路；

9、波形發生電路

①方波發生器②占空比可調的矩形波發生器③三角波發生電路④鋸齒波發生電路；

10、有源濾波器

①低通濾波器②高通濾波器③帶阻濾波器；

11、電壓比較器

①過零比較器②反相滯回比較器③同相滯回比較器；

（三）其它實驗

12、集成電路RC正弦波振蕩；

13、集成功率放大器；

14、整流濾波與并聯穩壓電路；

15、串聯穩壓電路；

16、集成穩壓電路；

17、RC正弦波振蕩器；

18、LC振蕩器及選頻放大器；

19、電流/電壓轉換電路；

20、電壓/頻率轉換電路；

21、互補對稱功率放大器；

22、波形變換電路

3、電路分析基本實驗：

1、常用電子元件的特性認識（2、3端元件）；

2、伏安特性的測試；

3、受控源特性的研究；

4、R、C電路特性；

5、1、2階電路的瞬態（時域）響應；

6、雙口網絡的研究。

4、EDA實驗內容

　1、單元電路設計實驗：

（1）常用門電路設計；

（2）編碼器/譯碼器設計；

（3）觸發器及時序電路設計；

（4）同步/異步計數器設計；

（5）鍵盤掃描實驗；

（6）加法器實驗

　2、綜合設計實驗：

（1）SSI組合電路的設計與冒險競爭觀察；

（2）MSI組合電路的設計；

（3）可讀寫寄存器的設計。

　3研究創新實驗：

（1）數字頻率計；

（2）數字電子鐘設計；

（3）十字路口交通燈自動控制器的設計；

（4）出租車計費器的設計；

（5）數字濾波器設計；

（6）DAC、ADC模型設計；

（7）數字模擬綜合系統設計