[发明专利]一种基于可编程逻辑器件的数字电路实验系统和方法

权利要求书

1.一种基于可编程逻辑器件的数字电路实验系统，其特征在于，包括一电源、一计算机、一设有显示屏的单片机系统、至少一可编程逻辑器件以及一数字电路实验箱，所述电源为所述单片机系统、可编程逻辑器件以及数字电路实验箱供电，所述数字电路实验箱包括复数个仿真芯片插座，所述可编程逻辑器件上的输入/输出引脚与所述仿真芯片插座的引脚相连接，且连接的关系为一一对应连接，其连接的数量由仿真芯片插座的数量决定；所述计算机连接所述单片机系统，所述单片机系统连接所述可编程逻辑器件。

2.根据权利要求1所述的一种基于可编程逻辑器件的数字电路实验系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件为FPGA芯片或CPLD芯片。

3.根据权利要求1所述的一种基于可编程逻辑器件的数字电路实验系统，其特征在于，所述单片机系统还包括一单片机最小系统、一Flash存储器以及复数个按键，所述Flash存储器、显示屏以及复数个按键均连接至所述单片机最小系统，所述单片机最小系统分别连接所述计算机和所述可编程逻辑器件。

4.根据权利要求1所述的一种基于可编程逻辑器件的数字电路实验系统，其特征在于，所述数字电路实验箱还包括数码管、逻辑开关、脉冲信号模块、按键、蜂鸣器以及指示灯。

5.一种基于可编程逻辑器件的数字电路实验方法，其特征在于，该实验方法是基于权利要求1所述的基于可编程逻辑器件的数字电路实验系统实现的，先对各仿真芯片插座进行编号，然后执行如下步骤：

步骤1、在计算机上，选择需要使用的仿真芯片插座的编号；

步骤2、在计算机上，为各个所选编号对应的仿真芯片插座确定一个对应的仿真芯片的型号，而后由计算机生成各所述型号的仿真芯片的分配信息，并自动生成各所述型号的仿真芯片与可编程逻辑器件的引脚对照表；

步骤3、在计算机上，通过支持FPGA/CPLD开发的软件，采用电路原理图输入的方式，输入所述各所述型号的仿真芯片；

步骤4、在计算机上，通过所述软件，根据步骤2产生的所述引脚对照表，将电路原理图上的对应各型号的仿真芯片，锁定在所述可编程逻辑器件的引脚上，并经过所述软件的编译、转换，生成能下载的配置数据；

步骤5，计算机通过RS232总线，将所述分配信息及所述配置数据，发送给单片机系统，由单片机系统实现对所述可编程逻辑器件的编程，同时，单片机系统将仿真芯片的信息显示在显示屏上；

步骤6，学生根据所述显示屏的显示，使用对应的仿真芯片插座，即可完成实际的数字电子技术实验。

6.根据权利要求5所述的一种基于可编程逻辑器件的数字电路实验方法，其特征在于，所述步骤2中生成的分配信息、引脚对照表以及步骤4所生成的配置数据，均以工程文件的形式保存，当下次需要使用相同的实验芯片组合时，可以直接调用。

7.根据权利要求5所述的一种基于可编程逻辑器件的数字电路实验方法，其特征在于，所述可编程逻辑器件为FPGA芯片或CPLD芯片。