[实用新型]一种交互式远程EDA实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交互式远程EDA实验装置。

背景技术

在传统电子电路实验中，学生必须到实验室现场才能完成实验。这种实验方式学生可以观察到真实的实验现象，体验到实验的乐趣，但学生实验受到时间和空间的限制，无法随时随地完成想做的实验内容，更无法完成远程实验教学，同时大量实验设备又处于半闲置状态而得不到利用。虚拟仿真实验虽然可以解决实验时间与空间的限制问题，但由于其数据是根据理论模型计算得到，并不能取代真正实验，它无法获得客观真实的实验数据，也无法给实验者提供在实验室实验的真实感受。另一方面，目前继续教育存在巨大需求，但远程实验教学问题一直没有得到较好的解决，因此有必要研究开发相关的电子电路的远程实验装置，解决这些问题。

EDA（电子设计自动化，Electronic Design Automation）技术课程是电子信息工程、通信工程和电子科学与技术等专业的一门非常重要的专业技术课程。它是一门实践性非常强的课程，EDA实验对帮助学生掌握现代数字系统设计方法、提高分析问题解决问题的能力、培养学生工程素质和创新意识等具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种交互式远程EDA实验装置。

一种交互式远程EDA实验装置，包括客户机、视频服务器、两个摄像头、实验服务器、控制服务器、互联网模块、可程控FPGA实验板；客户机通过互联网模块与视频服务器、控制服务器和实验服务器连接，两个摄像头同时连接视频服务器，可程控FPGA实验板连接控制服务器；实验服务器一方面直接连接互联网模块，另一方面，通过RS232C通信线与可程控FPGA实验板连接，同时通过USB-BLASTER与可程控FPGA实验板的JTAG接口连接。

所述的交互式远程EDA实验装置，所述可程控FPGA实验板包括FPGA核心实验单元、可程控信号发生模块、实验组态模式切换模块、第一外围实验资源、第二外围实验资源、数据监测控制与通信模块；实验组态模式切换模块、可程控信号发生模块均连接FPGA核心实验单元，第一外围实验资源与实验组态模式切换模块连接；第二外围实验资源与FPGA核心实验单元和数据监测控制与通信模块连接；实验组态模式切换模块同时与数据监测控制与通信模块连接。

所述的交互式远程EDA实验装置，所述可程控FPGA实验板采用Altera公司第二代Cyclone系列FPGA，型号为EP2C8F256C8。

所述的交互式远程EDA实验装置，所述实验组态模式切换模块由Altera公司的大规模CPLD EPM570T144C5实现。

所述的交互式远程EDA实验装置，所述第一外围实验资源包括1路并行高速DA模块、2路高精度DA转换模块、8位数码管显示模块、FYD12864LCD显示模块、64色VGA显示模块、步进电机模块、直流电机模块、蜂鸣器模块。

所述的交互式远程EDA实验装置，所述第二外围实验资源包括：1路并行高速ADC模块、1路串行高精度ADC模块、AC97声卡模块、大容量DRAM、大容量SRAM芯片、FPGA专用配置芯片、16位LED显示模块、DS1302数字时钟模块、DS18B20数字温度计模块、红外数据收发模块、RS232通信模块、PS2通信模块、USB通信模块、串行E2PROM模块、按键。

所述的交互式远程EDA实验装置，所述控制服务器包括：一次电源、电池管理模块、蓄电池组、二次电源、嵌入式控制系统、交流供电控制模块、开关机控制模块、液晶显示模块、以太网通信模块，一次电源连接电池管理模块，蓄电池组连接在电池管理模块和二次电源之间，嵌入式控制系统分别于交流供电控制模块、开关机控制模块、液晶显示模块、以太网通信模块和电池管理模块连接。

所述的交互式远程EDA实验装置，所述视频服务器采用华为海思半导体Hi35xx系列网络视频SOC处理器Hi3515实现。

通过客户计算机，可以模拟学生进入真实实验场景下后，从系统开机、FPGA编程下载、到控制硬件平台完成硬件测试、分析测量数据、观察实验现象、最后实验结束并关机的完整实验过程。

附图说明

图1为远程EDA实验装置系统结构图；

图2为可程控FPGA实验板逻辑示意图

图3为控制服务器结构示意图；

图4为视频服务器结构图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。