[实用新型]一种基于CPLD/FPGA模块的实验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于CPLD/FPGA模块开发的系统设计技术，具体地说，是指一种基于CPLD/FPGA模块的实验系统。 

背景技术

CPLD/FPGA(Complex Programmable Logic Device/Field Programmable Gate Array)是一种逻辑关系通过在系统编程实现的大规模的集成电路(IC)。也就是一种用户根据需要通过编程而自行任意构造逻辑功能的数字集成电路。 

20世纪70年代，最早的可编程逻辑器件(PLD)诞生了。其输出结构是可编程的逻辑宏单元，因为它的硬件结构设计可由软件完成，因而它的设计比纯硬件的数字电路具有很强的灵活性，但由于其结构过于简单也使它们只能实现规模较小的电路。为弥补PLD只能设计小规模电路这一缺陷，20世纪80年代中期，推出了复杂可编程逻辑器件(CPLD)。基于CPLD/FPGA模块的实验教学系统，设计一种新型(编程灵活、集成度高、毕业设计项目开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、应用时设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、所形成的标准产品无需测试、价格大众化、保密性又强等特点)的基于CPLD/FPGA模块的实验系统。 

本实用新型基于CPLD/FPGA模块的实验系统的总体思想是： 以CPLD/FPGA模块为核心，构建一个开放的开发型实验环境，根据学习目标的不同而灵活的采用多模块组合，构建各类型的CPLD/FPGA基础实验、综合性和设计性实验，同时又能利用系统中所提供之模块，构建各类开发型实验。 

实用新型内容

本实用新型旨在借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆实现在线程序设计和功能调试的基于CPLD/FPGA模块的实验系统。使原有的学生难以参与的验证性实验系统，改变为一种既可以适应从基于CPLD/FPGA模块基本验证性实验，又可以实现综合性、系统性、创新性的课程设以及教学研究开发的多功能的实验平台。 

本实用新型所提供的一种基于CPLD/FPGA模块(11)的实验系统，包括CPLD/FPGA模块(11)、与CPLD/FPGA模块共同连接的显示模块(1)、输入模块(2)、数模、模数转换模块(7)、通信模块(8)、蜂鸣器模块(9)。其特征在于：它还包括与所述CPLD/FPGA模块相连的ISPPAC模块(3)、单片机模块(4)、下载接口模块(5)、频率发生器模块(6)，扩展模块(10)，其中：ISPPAC模块(3)，其包括ISPPAC模块(3)及与之相连的电路，实现模拟电路的在线编程、硬件修改和电路重构；单片机模块(4)，其包括单片机(4)及与之相连的接口电路，实现小型嵌入式控制器在线编程；下载接口模块(5)，其包括下载接口模块及与之相连的电路，实现与计算机并行通信、远距离数据通信、编程下载；频率发生器模块(6)，其包括频率发生器模 块(6)及与之相连的电路，提供实验开发系统中需要的各种数字频率；扩展模块(10)，其包括扩展模块(10)及与之相连的电路，提供实验开发系统中需要的临时性连接的小规模电路。 

在上述的基于CPLD/FPGA模块(11)实验系统中，所述的显示模块包括若干种分别可连接在所述基于CPLD/FPGA模块(11)上组合形成的显示模块(1)。 

在上述的基于CPLD/FPGA模块(11)实验系统中，所述若干种组合形成的显示模块(1)包括：若干个LED发光二极管、若干位八段数码静态显示器、若干位八段数码动态显示器、LCD液晶显示屏、点阵模块、交通灯演示模块等通用模块。 

在上述的基于CPLD/FPGA模块(11)实验系统中，所述的输入模块包括若干种分别可连接在所述基于CPLD/FPGA模块(11)上组合形成的输入模块(2)。 

在上述的基于CPLD/FPGA模块(11)实验系统中，所述的组合形成的输入模块(2)包括：组成实现系统数据的输入的8位开关构成的高低电平产生电路和4键功能键盘构成的单脉冲产生电路。 

在上述的基于CPLD/FPGA模块(11)实验系统中，所述的串行通信模块是通过RS-232方式实现与计算机串行口的直接通信。 

在上述的基于CPLD/FPGA模块(11)实验系统中，所述的数模、模数转换模块是通过数模集成电路实现模拟量和数字量的相互转换。 

在上述的基于CPLD/FPGA模块(11)实验系统中，所述的蜂 鸣器模块通过蜂鸣器实现电路控制的报警输出。